轮盘式液-液萃取塔制造技术

一种轮盘式液-液萃取塔，包括第一澄清段、萃取段、第二澄清段、动力装置和主轴，所述萃取段位于第一澄清段与第二澄清段之间，所述主轴的上端与动力装置的动力输出轴连接，其下端穿过第一澄清段伸入萃取段内腔，安装在萃取段底部所设置的支撑座上；萃取段至少有两个萃取室，每个萃取室主要由萃取段外壳和安装在所述外壳内壁的两环形水平隔板围成，各萃取室内均设置有一个轮盘，所述轮盘安装在主轴上；第一澄清段的壳壁上设置有料液进口和萃取液出口，所述第二澄清段壳壁上设置有萃取剂进口和萃余液出口。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

轮盘式液-液萃取塔
本技术属于化学工业传质与分离设备
，涉及一种液-液萃取塔。
技术介绍
萃取是分离液体混合物的重要方法，广泛应用于化学工业、石油化工、湿法冶金、 原子能工业、生工制药和食品工业等众多领域。在萃取操作中，影响该传质过程的因素有 多种，其中两相接触面积是第一位的要素，萃取技术的发展与进步，无一不是围绕着改善 液-液接触状况和增大传质面积而展开的。传统的萃取技术，主要是通过机械搅拌、借助剪 切力的作用将一相破碎成液滴群分散悬浮在另一连续相中，而料液往往具有较大的粘性和 较高的表面张力，液滴聚合的速度很快，液体破碎分散所需的能耗较高，而且分散的液滴尺 寸一般在2 3mm，相际接触面积不大，萃取效率不高。近年来，随着化工技术研究向高效率和精细化方向的迅猛发展，研究者们以新的 视角审视传统萃取技术的固有缺点、尝试采用新的方法强化液-液分散和萃取分离过程， 以期获得技术上的突破。骆广生等人采用微孔分散方法研究了分散相液滴尺寸对萃取过程 的影响，并提出了一种多级逆流微萃取系统(CN 102059001A)，该萃取系统分离效率较高， 但工艺流程较为复杂，特别是当料液中含有固体杂质时，容易堵塞孔眼，工业应用受到一定 限制。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轮盘式液-液萃取塔，此 种萃取塔尤其适用于含有一定量的固体杂质的液体的分离，不仅提高了萃取(分离)效率， 而且对物料的适应范围宽，处理能力大，流程简捷，运行和维护方便。本技术的技术方案在萃取塔的各萃取室中安装一种轮盘，用微薄液膜分散 为特征的萃取模式代替现有技术中的以液滴分散为特征的萃取模式，从而实现高效的萃 取。本技术所述轮盘式液-液萃取塔，包括第一澄清段、萃取段、第二澄清段、动 力装置和主轴，所述萃取段位于第一澄清段与第二澄清段之间，所述主轴的上端与动力装 置的动力输出轴连接，其下端穿过第一澄清段伸入萃取段内腔，安装在萃取段底部所设置 的支撑座上；萃取段至少有两个萃取室，每个萃取室主要由萃取段外壳和安装在所述外壳 内壁的两环形水平隔板围成，各萃取室内均设置有一个轮盘，所述轮盘安装在主轴上；第一 澄清段的壳壁上设置有料液进口和萃取液出口，所述第二澄清段的壳壁上设置有萃取剂进 口和萃余液出口。上述轮盘式液-液萃取塔中，动力装置为调速电机，或电机和减速器的组口 ο为了有效抑制级间返混，并能使液体在萃取室室间顺畅流动，本技术所述轮 盘式液-液萃取塔设置了多孔挡板，所述多孔挡板的数量与环形水平隔板的数量相同，其 外径小于环形水平隔板的内径，各环形水平隔板的内孔中均安放一个多孔挡板，各多孔挡板分别固定在主轴上。各环形水平隔板与多孔挡板之间的环形开口是料液、萃取剂进出萃 取室的通道。上述多孔挡板，其开孔率为5% 10%，多孔挡板上的孔均匀分布，孔径为3mm 5mm ο本技术所述轮盘式液-液萃取塔，其萃取室中的轮盘由套管、筋板、径板、第 一网板、第二网板、上翼板和下翼板构成；上述各构件的组装方式所述筋板固定在套管 上，其中心线与套管的中心线重合，所述径板至少为三块，各径板相距等角度安装在套管 上，所述第二网板为圆筒形，环绕各径板的外端安装并与各径板固连，其高度与径板的高度 相同，其中心线与套管的中心线重合，所述第一网板位于套管与第二网板之间且环绕套管 安装形成与套管同中心线的圆筒并与各径板固连，其高度与第二网板的高度相同，所述上 翼板和下翼板均为环形平板，分别安装在第二网板的上端和下端。上述轮盘中，其第一网板和第二网板的开孔率优选为10% 25%，两网板上的孔 均匀分布，且孔径相同。所述第一网板和第二网板上开设的孔优选以下排列方式和尺寸相 邻两列孔中邻近的三个孔按等边三角形排列，孔径为2mm 4mm。本技术所述轮盘式液-液萃取塔的工作模式从萃取塔上部引入重相料液， 从萃取塔下部引入轻相萃取剂，在密度差的作用下，重相料液向下沉降，轻相萃取剂向上浮 升；电机驱动主轴旋转并带动轮盘和多孔挡板转动，在主轴附近形成负压，吸引重相料液和 轻相萃取剂从轮盘上、下两端入口进入轮盘内腔，在离心力的作用下，重相料液和轻相萃取 剂由内而外流过轮盘，经第一网板完成第一次分散混合，再经过第二网板分散后从轮盘外 缘甩入盘外液体中(见图7)。若将盘外液体视为静止不动的幕墙，则从轮盘第二网板流出 的液体被涂敷在此幕墙上。若将第二网板的每个孔视作一支自来水笔，笔尖随轮盘的转动 而在幕墙上划过，把墨水(液体)均匀涂布在幕墙上，形成一层极薄的液层(见图8)。假设 第二网板沿圆周方向有一百个孔，那么，轮盘旋转一周就在幕墙上涂敷了一百层液膜。第二 网板上密集的网孔犹如成千上万支自来水笔的涂抹，形成无数的液膜薄层。这样，无论是重 相料液还是轻相萃取剂或混合液，都将被充分铺展开来，形成非常大的相际接触面积，使传 质速率大大加快。萃取后的液体迅速离开作用区，完成分散相液滴的聚并和分层过程，分层 后的两相，轻者上浮，重者下行，分别从环形水平隔板与多孔挡板之间的环形开口和多孔挡 板上分布的孔进入下一萃取室继续进行萃取。经过多级萃取后，萃取液富集在塔顶澄清段， 萃余液富集在塔底澄清段，并被引出塔外。本技术具有以下有益效果1、本技术所述萃取塔，由于其各萃取室内所设置的轮盘实现了以微薄液膜分 散为特征的萃取模式(即将互不相溶的两个液相形成薄层液膜)，因而相际接触面积大，传 质速度快，大大提高了萃取效率。2、本技术所述萃取塔，将多级逆流萃取过程集合在一台设备中，流程简捷，运 行和维护十分方便。3、本技术所述萃取塔，由于其萃取室设置了多孔挡板及多孔挡板与隔板的组 合方式，不仅有效抑制了级间返混，而且能使液体在萃取室室间顺畅流动。4、由于轮盘中第一网板和第二网板的孔径达2mm 4mm，因而不易堵塞，对料液的 适应性强，便于工业应用。附图说明图1是本技术所述轮盘式液-液萃取塔的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图3是轮盘的结构示意图。图4是图3的D-D剖视图。图5是图4的E向局部视图。图6是本技术所述轮盘式液-液萃取塔工作时与相关装置的组合示意图。图7是两相液体在本技术所述轮盘式液-液萃取塔的萃取室中的流动方式示意图，其中~ 重相料液，…… 轻相萃取剂，=>混合液。图8是轮盘的工作原理示意图。图中，1-动力装置，2-主轴，3-萃取液出口，4-多孔挡板，5-环形水平隔板，6-萃取段外壳，7-轮盘(7-1 :套管、7-2 :筋板、7-3 :上翼板、7-4 :径板、7-5 :第一网板、7-6第二网板、7_7 :下翼板)，8_萃取室,9_支撑座，10-萃取剂进口，11-萃余液出口，12—料液进口，13-萃取塔，14-料液储槽，15-萃取剂储槽， 16-萃取液储槽，17-萃余液储槽，18-泵。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本技术所述轮盘式液-液萃取塔作进一步说明。实施例1本实施例中，轮盘式液-液萃取塔的结构如图1、图2所示，包括第一澄清段L2、萃取段L1、第二澄清段L3、动力装置I和主轴2，萃取段L1、第一澄清段L2和第二澄清段L3的外壳均为圆筒体，所述萃取段位于第一澄清段与第二澄清段之间，动力装置I为调速电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮盘式液?液萃取塔，包括第一澄清段(L2)、萃取段(L1)、第二澄清段(L3)、动力装置(1)和主轴(2)，所述萃取段位于第一澄清段与第二澄清段之间，所述主轴的上端与动力装置的动力输出轴连接，其下端穿过第一澄清段(L2)伸入萃取段(L1)内腔，安装在萃取段(L1)底部所设置的支撑座(9)上，其特征在于所述萃取段(L1)至少有两个萃取室(8)，每个萃取室主要由萃取段外壳(6)和安装在所述外壳内壁的两环形水平隔板(5)围成，各萃取室内均设置有一个轮盘(7)，所述轮盘安装在主轴(2)上。所述第一澄清段(L2)的壳壁上设置有料液进口(12)和萃取液出口(3)，所述第二澄清段(L3)的壳壁上设置有萃取剂进口(10)和萃余液出口(11)。

【技术特征摘要】
1.一种轮盘式液-液萃取塔，包括第一澄清段(L2)、萃取段(LI)、第二澄清段(L3)、动力装置(I)和主轴(2)，所述萃取段位于第一澄清段与第二澄清段之间，所述主轴的上端与动力装置的动力输出轴连接，其下端穿过第一澄清段(L2)伸入萃取段(LI)内腔，安装在萃取段(LI)底部所设置的支撑座(9)上，其特征在于所述萃取段(LI)至少有两个萃取室(8)，每个萃取室主要由萃取段外壳(6)和安装在所述外壳内壁的两环形水平隔板(5)围成，各萃取室内均设置有一个轮盘(7)，所述轮盘安装在主轴(2)上。所述第一澄清段(L2)的壳壁上设置有料液进口(12)和萃取液出口(3)，所述第二澄清段(L3)的壳壁上设置有萃取剂进口(10)和萃余液出口(11)。2.根据权利要求1所述轮盘式液-液萃取塔，其特征在于还包括多孔挡板(4)，所述多孔挡板的数量与环形水平隔板(5)的数量相同，其外径小于环形水平隔板的内径，各环形水平隔板的内孔中均安放一个多孔挡板，各多孔挡板分别固定在主轴上。3.根据权利要求2所述轮盘式液-液萃取塔，其特征在于所述多孔挡板(4)的开孔率为5% 10%,多孔挡板上的孔均勻分布，孔径为3mm 5mm。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶世超，祝杰，辛扬扬，李军，钟本和，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：实用新型
国别省市：