CN101905093A - 反萃装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反萃装置，包括混合器(1)和分相设备(2)，混合器(1)上设有连续相流体入口(3)、分散相流体入口(4)和混合相流体出口(5)，分相设备(2)上设有混合相进口(6)、轻相出口(7)及重相出口(8)，混合器(1)的混合相流体出口(5)与分相设备(2)的混合相进口(6)连接。多级反萃装置组合时，本级反萃装置中的分相设备轻相出口、通过管线与下一级反萃装置中混合器连续相流体入口连接；下一级反萃装置中的分相设备重相出口、通过管线与本级反萃装置中的混合器分散相流体入口连接。本发明能强化传质性能，提高反萃效率，降低反萃设备投资及运行费用。

Description

反萃装置

技术领域

本发明涉及本化工设备领域，具体来说涉及一种反萃装置。

背景技术

萃取反萃是实现化工领域实现两液相间的质量传递的方式，目前用于萃取反萃的化工设备主要如下：多级混合-澄清槽，是一种典型的逐级接触式液液传质设备，其中每级包括混合器和澄清槽两部分，这种设备主要缺点有：水平排列的多级混合-混合槽占地面积较大，每一级内均设有搅拌装置，流体在级间的流动一般需用泵输送，设备费用和操作费用均较大；筛板塔，轻重两相在塔内作逆流流动，在每块塔板上两相呈错流接触，该塔传质效率比较高，但其内部结构较复杂，制作费用较高，内部清理困难；填料塔，填料塔结构相对简单，但效率较低，不能用于有固体颗粒及易结垢的物料；脉冲填料塔和脉冲筛板塔，为了改善两相接触状况，强化传质过程，在填料塔和筛板塔外加机械能以造成脉动，而脉动的产生，通常由往复泵或压缩空气来实现，此类设备传质效率高，但制作费用较高，内部清理困难，运行费用较高；振动筛板塔，振动筛板塔内筛板固定在一根中心轴上，由曲柄连杆机构驱动，该塔受设备材质限制，大型化很困难，运行费用较高。

混合器在化学、化工、石化、医药和食品等众多混合反应领域有重要应用。这种设备传质面积大，反应转化率高；设备费用低，操作简单；调节单通道宽度和平行通道数量实现规模化生产，设备处理量大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种强化传质性能，提高反萃效率，降低反萃设备投资及运行费用的反萃装置。

本发明的反萃装置，包括混合器和分相设备，混合器上设有连续相流体入口、分散相流体入口和混合相流体出口，分相设备上设有混合相进口、轻相出口及重相出口，混合器的混合相流体出口与分相设备的混合相进口连接。

上述的反萃装置，其中：分相设备为分相槽、澄清槽等达到分相目的的设备。

一种反萃装置，由多组单级反萃装置组合而成，单级反萃装置包括混合器和分相设备，混合器上设有连续相流体入口、分散相流体入口和混合相流体出口，分相设备上设有混合相进口、轻相出口及重相出口，混合器的混合相流体出口与分相设备的混合相进口连接；本级反萃装置中分相设备的轻相出口、通过管线与下一级反萃装置中混合器的连续相流体入口连接；下一级反萃装置中分相设备的重相出口、通过管线与本级反萃装置中的混合器分散相流体入口连接。

上述的反萃装置，由两组单级反萃装置组合而成，第一级反萃装置中分相设备的轻相出口、通过管线与第二级反萃装置中二级混合器的二级连续相流体入口连接；第二级反萃装置中二级分相设备的二级重相出口、通过管线与第一级反萃装置中混合器的分散相流体入口连接。

上述的反萃装置，由三组单级反萃装置组合而成，第一级反萃装置中分相设备的轻相出口、通过管线与第二级反萃装置中二级混合器的二级连续相流体入口连接；第二级反萃装置中二级分相设备的二级重相出口、通过管线与第一级反萃装置中混合器的分散相流体入口连接；第二级反萃装置中的二级分相设备的二级轻相出口、通过管线与第三级反萃装置中三级混合器的连续相流体入口连接；第三级反萃装置中的三级分相设备的三级重相出口、通过管线与二级反萃装置中二级混合器的二级分散相流体入口连接。

本发明与现有技术相比，从以上技术方案可知，根据反萃要求不同，可采用单级反萃或由多个单级反萃组合而成的多级反萃方式。在多级反萃中下一级反萃装置中的重相出口出来的磷酸，在泵的作用下返回本级混合器，负载溶剂中的磷酸通过传质进入重相，被洗掉部分磷酸的负载溶剂从本级分相设备轻相出口出来，在泵的作用下进入下一级混合器；脱盐水经末级混合器分散相流体入口进入末级混合器，通过多级反萃，负载溶剂中的磷酸被脱盐水反萃进入重相最终从第一级分相设备重相口排出成为净化磷酸，负载溶剂脱除磷酸后则变成空载溶剂从末级轻相出口出来返回湿法磷酸净化中的萃取工序，从而实现萃取剂的循环使用。在混合器中负载溶剂作为连续相流体从入口分配室进入混合器，脱盐水作为分散相流体穿过分散介质进入连续相平行通道，在连续相流体流动剪切力作用下，分散成微小液滴或气泡，与连续相流体接触，实现两相流体间的快速混合和传质；在分相设备内轻、重两相分层后由各自出口排出。从混合器出来的混合液易于分相，可保证分相效果；系统物料填充量小，可避免危险物料(如磷酸、负载溶剂、萃取剂)大量泄漏而造成的安环事故；工艺流程简单，开停车方便，指标便于控制，装置占地面积小，厂房可实现小型化；单台设备成本低，可节省设备投资。

附图说明

图1为发明的单级结构示意图；

图2为发明的二级结构示意图；

图3为发明的三级结构示意图。

图中标记：

1、混合器，2、分相设备、3、连续相流体入口，4、分散相流体入口，5、混合相流体出口，6、混合相进口，7、轻相出口，8、重相出口，9、二级混合器，10、二级分相设备、11、二级连续相流体入口，12、二级分散相流体入口，13、二级混合相流体出口，14、二级混合相进口，15、二级轻相出口，16、二级重相出口，17、三级混合器，18、三级分相设备，19、三级连续相流体入口，20、三级分散相流体入口，21、三级混合相流体出口，22、三级混合相进口，23、三级轻相出口，24、三级重相出口。

具体实施方式

以下结合附图，对依据本实用新型提出的反萃装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1

参见图1，单级反萃装置，包括混合器1和分相设备2(采用分相槽)，混合器1上设有连续相流体入口3、分散相流体入口4和混合相流体出口5，分相设备2上设有混合相进口6、轻相出口7及重相出口8，混合器的混合相流体出口5与分相设备的混合相进口6连接。

以湿法磷酸净化中反萃工序为例，使用时；脱盐水从混合器的分散相流体入口4、负载溶剂从混合器的连续相流体入口3进入混合器，负载溶剂和脱盐水在混合器1内完成高效传质过程，形成的混合相从混合器的混合相流体出口5出来，通过混合相进口6进入分相设备2。在分相设备2内实现混合相的分层，形成的轻、重两相，负载溶剂中的磷酸进入重相成为净化磷酸从重相出口8排出，负载溶剂脱除磷酸后则变成空载溶剂从轻相出口7返回湿法磷酸净化中的萃取工序，从而实现萃取剂的循环使用。

实施例2

参见图2，二级反萃装置，由两组单级反萃装置组合而成，第一级反萃装置同实施例1；第二级反萃装置包括二级混合器9和二级分相设备10，二级混合器9上设有二级连续相流体入口11、二级分散相流体入口12和二级混合相流体出口13，二级分相设备10上设有二级混合相进口14、二级轻相出口15及二级重相出口16，二级混合器9的二级混合相流体出口13与二级分相设备10的二级混合相进口14连接；第一级反萃装置中分相设备的轻相出口7、通过设有泵的管线与第二级反萃装置中二级混合器的二级连续相流体入口11连接；第二级反萃装置中二级分相设备的二级重相出口16、通过设有泵的管线与第一级反萃装置中混合器的分散相流体入口4连接。

以湿法磷酸净化中反萃工序为例，使用时：第二级反萃装置中的二级重相出口16出来的磷酸，在泵的作用下进入第一组反萃装置中的分散相流体入口4、负载溶剂从连续相流体入口3进入混合器1，负载溶剂和磷酸在混合器1内完成高效传质过程，形成的混合相从混合相流体出口5出来，通过混合相进口6进入分相设备2。在分相设备2内实现混合相的分层，形成的轻、重两相。负载溶剂中的磷酸进入重相成为净化磷酸从重相出口8排出，被脱掉部分磷酸的负载溶剂从轻相出口7出来，在泵的作用下经第二级反萃装置中二级混合器9的二级连续相流体入口11进入二级混合器9。脱盐水经第二级反萃装置中二级分散相流体入口12进入二级混合器9，通过二级混合器9的高效传质作用，进一步提高负载溶的反萃效果，形成的混合相从二级混合相出口13出来，通过二级混合相进口14进入二级分相设备10，在二级分相设备10内实现混合相的分层，形成的轻、重两相，负载溶剂脱除磷酸后则变成空载溶剂从二级轻相出口15返回湿法磷酸净化中的萃取工序，负载溶剂中的磷酸进入重相通过二级重相出口16返回混合器1的分散相进口4。

实施例3

参见图3，三级反萃装置，由三组单级反萃装置组合而成，第一级反萃装置、第二级反萃装置同实施例2；第三级反萃装置包括三级混合器17和三级分相设备18，三级混合器17上设有三级连续相流体入口19、三级分散相流体入口20和三级混合相流体出口21，三级分相设备18上设有三级混合相进口22、三级轻相出口23及三级重相出口24，三级混合器17的三级混合相流体出口21与三级分相设备18的三级混合相进口22连接；第一级反萃装置中分相设备2的轻相出口7、通过设有泵的管线与第二级反萃装置中二级混合器9的二级连续相流体入口11连接；第二级反萃装置中二级分相设备10的二级重相出口16、通过设有泵的管线与第一级反萃装置中的混合器1的分散相流体入口4连接；第二级反萃装置中二级分相设备10的二级轻相出口15、通过设有泵的管线与第三级反萃装置中三级混合器17的连续相流体入口19连接；第三级反萃装置中的三级分相设备18的三级重相出口24、通过设有泵的管线与第二级反萃装置中二级混合器9的二级分散相流体入口12连接。

以湿法磷酸净化中反萃工序为例，使用时：第二级反萃装置中的二级重相出口16出来的磷酸，在泵的作用下进入第一组反萃装置中的分散相流体入口4、负载溶剂从连续相流体入口3进入混合器1，负载溶剂和磷酸在混合器1内完成高效传质过程，形成的混合相从混合相流体出口5出来，通过混合相进口6进入分相设备2。在分相设备2内实现混合相的分层，形成轻、重两相。负载溶剂中的磷酸进入重相成为净化磷酸从重相出口8排出，被脱掉部分磷酸的负载溶剂从轻相出口7出来，在泵的作用下经第二级反萃装置中二级连续相流体入口11进入二级混合器9。从三级分相设备重相出口24出来的磷酸经第二级反萃装置中二级分散相流体入口12进入二级混合器9，形成的混合相从二级混合相出口13出来，通过二级混合相进口14进入二级分相设备10，在二级分相设备10内实现混合相的分层，形成轻、重两相，脱除部分磷酸后的负载溶剂从二级轻相出口15出来，在泵的作用下进入三级连续相流体入口19、脱盐水经三级分散相流体入口20进入三级混合器17，通过多级混合器的高效传质作用，尽可能地提高了磷酸反萃效果；形成的混合相从三级混合相出口21出来，通过三级混合相进口22进入三级分相设备18，在三级分相设备18内实现混合相的分层，形成轻、重两相，负载溶剂脱除磷酸后则变成空载溶剂从三级轻相出口23出来返回湿法磷酸净化中的萃取工序。负载溶剂中的磷酸进入重相通过三级重相出口24返回二级分散相入口12。通过三级反萃，负载溶剂中的磷酸被脱盐水反萃进入重相最终从第一级分相设备重相口排出，成为净化磷酸。

以上三个实施例中的混合器，采用中国专利公开号CN1736577A，公开日：2006年02月22日，公开的“一种多通道微结构反应器”。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种反萃装置，其特征在于：包括混合器(1)和分相设备(2)，混合器(1)上设有连续相流体入口(3)、分散相流体入口(4)和混合相流体出口(5)，分相设备(2)上设有混合相进口(6)、轻相出口(7)及重相出口(8)，混合器混合相(1)的流体出口(5)与分相设备(2)的混合相进口(6)连接。

2.一种反萃装置，其特征在于：由多组单级反萃装置组合而成，单级反萃装置包括混合器和分相设备，混合器上设有连续相流体入口、分散相流体入口和混合相流体出口，分相设备上设有混合相进口、轻相出口及重相出口，混合器的混合相流体出口与分相设备的混合相进口连接；本级反萃装置中分相设备的轻相出口、通过管线与下一级反萃装置中混合器的连续相流体入口连接；下一级反萃装置中分相设备的重相出口、通过管线与本级反萃装置中混合器的分散相流体入口连接。

3.如权利要求2所述的反萃装置，其特征在于：由两组单级反萃装置组合而成，第一级反萃装置包括混合器(1)和分相设备(2)，混合器(1)上设有连续相流体入口(3)、分散相流体入口(4)和混合相流体出口(5)，分相设备(2)上设有混合相进口(6)、轻相出口(7)及重相出口(8)，混合器混合相(1)的流体出口(5)与分相设备(2)的混合相进口(6)连接；第二级反萃装置包括二级混合器(9)和二级分相设备(10)，二级混合器(9)上设有二级连续相流体入口(11)、二级分散相流体入口(12)和二级混合相流体出口(13)，二级分相设备(10)上设有二级混合相进口(14)、二级轻相出口(15)及二级重相出口(16)，二级混合器(9)的二级混合相流体出口(13)与二级分相设备(10)的二级混合相进口(14)连接；第一级反萃装置中分相设备(2)的轻相出口(7)、通过管线与第二级反萃装置中二级混合器(9)的二级连续相流体入口(11)连接；第二级反萃装置中二级分相设备(10)的二级重相出口(16)、通过管线与第一级反萃装置中混合器(1)的分散相流体入口(4)连接。

4.如权利要求3所述的反萃装置，其特征在于：由三组单级反萃装置组合而成，第三级反萃装置包括三级混合器(17)和三级分相设备(18)，三级混合器(17)上设有三级连续相流体入口(19)、三级分散相流体入口(20)和三级混合相流体出口(21)，三级分相设备(18)上设有三级混合相进口(22)、三级轻相出口(23)及三级重相出口(24)，三级混合器(17)的三级混合相流体出口(21)与三级分相设备(18)的三级混合相进口(22)连接；第二级反萃装置中的二级分相设备(10)的二级轻相出口(15)、通过管线与第三级反萃装置中三级混合器(17)的三级连续相流体入口(19)连接；第三级反萃装置中三级分相设备(18)的三级重相出口(24)、通过管线与第二级反萃装置中二级混合器(9)的二级分散相流体入口(12)连接。

5.如权利要求1-4之一所述的洗涤装置，其中：分相设备为分相槽或澄清槽。

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