CN102319519A - 一种萃取液的连续电分离系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工分离技术领域，具体涉及一种液膜分离中萃取相的连续电分离系统；包括有分离罐、设置在分离罐中的电极组和电源发生器，其中，分离罐下方设置有萃取液进口，萃取液进口下方的分离罐底部设置有内相溶液出口，分离罐上部设置有膜相溶液出口，电极组与电源发生器连接；采用本技术方案的萃取液的连续电分离系统，分离速度快，分离效果好且可回收利用膜相有机物。

Description

一种萃取液的连续电分离系统
技术领域
本发明属于化工分离技术领域，具体涉及一种液膜分离中萃取相的连续电分离系统。
背景技术
液膜分离涉及三种液体：通常将含有被分离组分的料液作连续相，称为外相；接受被分离组分的液体，称为内相；成膜的液体处于两者之间，称为膜相。对于W/O/W型乳状液膜，我们将内相和膜相统称为萃取液，在分离过程中，被分离组分从外相迁移进入膜相，再进入内相，由于液膜分离选择性高、渗透性强，同时成本低廉，因此是一种应用广泛的提取分离技术。
萃取液浓缩萃取某种物质时，为了收集萃取出来的物质，回收利用膜相物质，首先就需要破除膜相。现有的破除膜相的方法通常有长时间静置处理、滤纸过滤处理、添加剂化学处理和高速离心处理，它们各自存在着如下的缺点：长时间静置处理的效率低下，滤纸过滤处理的不易回收利用膜相物质，添加剂化学处理的很难重复利用膜相物质，高速离心处理的其分离效果较差，只能分离膜相和内相密度差别较大的萃取液，分离也不够彻底。可见现有技术中对于萃取液尚无比较好的分离装置，因此急需一种适用的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分离速度快，分离效果好且可回收利用膜相有机物的萃取液连续电分离系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有分离罐、设置在分离罐中的电极组和电源发生器，其中，分离罐下方设置有萃取液进口，萃取液进口下方的分离罐底部设置有内相溶液出口，分离罐上部设置有膜相溶液出口，电极组与电源发生器连接。
萃取液经萃取液进口进入分离罐，分离罐内充满了萃取液，电源发生器产生一定频率的电压作用到电极组上，萃取液在分离罐内电极组间形成的电容或电场中发生谐振运动，内相冲破膜相发生破裂，由于膜相溶液和内相溶液的比重不同，此时，内相溶液会聚积沉降到分离罐的底部，经内相溶液出口排除，膜相溶液会聚集上升到分离罐上部，经膜相溶液出口排出。
采用上述技术方案的萃取液连续电分离系统具有如下优点，1，由于采用的电分离的方式，分离速度相比于传统方式较快；2，由于采用了电分离的方式，谐振运动和重力沉降运动相结合，破除分离内相和膜相的效果好；3，由于采用了电分离的方式，不但可以破除内相和膜相的结合，而且不污染膜相的膜相溶液，膜相溶液可回收利用。
作为优选方案，限定所述的分离罐为立式分离罐，所述的电极组为套筒裸电极，间隔位置的套筒裸电极相联，此时套筒电极之间形成电场，内相在电场的作用下会冲破膜相并聚集起来，最终沉降到立式分离罐的底部，从内相溶液出口排出。
进一步，限定上述筒裸电极的轴向剖面为锥形，套筒电极上部间距近形成强电场，套筒电极下部间距远形成弱电场，此时套筒电极间形成了梯度电场，萃取液由下向上，依次经过弱电场和强电场，内相在强电场下更容易结合成大液滴，从而快速沉降分离。
进一步，限定所述的套筒裸电极下方还设置有间隔排列的绝缘电极组以及与绝缘电极组相连的第二电源发生器，所述的绝缘电极组为弯曲成波状的绝缘电线，这样绝缘电极组的绝缘层与萃取液之间形成了电容，在一定交流频率下内相发生谐振冲破膜相的束缚。
作为优选方案，考虑到一些情况下需要使用卧式分离罐，限定所述的分离罐为卧式分离罐，所述的电极组为锥形裸电极，锥形裸电极矩形阵列竖直排布在分离罐内，间隔位置的锥形裸电极相联，此时萃取液也是依次经过弱电场和强电场，便于快速沉降分离。
作为优选方案，限定所述的分离罐为立式分离罐，所述的电极组为间隔排列的波状绝缘电极，所述绝缘电极由绝缘电线弯折构成，此时绝缘电极组的绝缘层与萃取液之间形成了电容，在一定交流频率下内相发生谐振冲破膜相的束缚，内相的内相溶液聚集成液滴沉降到分离罐底部，经内相溶液出口排出，比重较小的膜相溶液上浮到分离罐顶部，通过膜相溶液出口排出。
进一步，为了更好的分离萃取液，优化绝缘电极形成的电容，使其更好的产生谐振破除萃取液中的膜相，限定所述的波状绝缘电极水平、垂直或卷曲安置在所述的立式分离罐中，这样分离罐内可以形成水平、垂直或者混合的静电场，以适应和破除各种萃取液。
作为优选方案，考虑到有些情况下可能发生夹带溶胀和渗透溶胀，针对于有溶胀现象的萃取液，为了同时提高处理速率，限定所述的电源发生器包括第一电源发生器和第二电源发生器，所述的分离罐包括第一分离罐和第二分离罐，第一分离罐的膜相溶液出口与第二分离罐萃取液进口相连通，第一分离罐内设置有间隔排列的波状绝缘电极，所述绝缘电极由绝缘电线弯折构成，所述的绝缘电极与第一电源发生器相连接，第二分离罐内设置有套筒裸电极，间隔位置的套筒裸电极相联，所述的套筒裸电极与第二电源发生器相连接，通过绝缘电极和裸电极的串联使用，使其不但可以处理有溶胀现象的萃取液，同时还可以通过裸电极电场的作用，提高处理速度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例一萃取液的连续电分离系统的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面示意图；
图3是本发明实施例二萃取液的连续电分离系统的结构示意图；
图4是本发明实施例三萃取液的连续电分离系统的结构示意图；
图5是图1的B-B剖面示意图；
图6是本发明实施例四萃取液的连续电分离系统的结构示意图；
图7是本发明实施例五萃取液的连续电分离系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1和2所示，为了快速分离萃取液，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有立式分离罐1、设置在立式分离罐1中的电极组和电源发生器3，其中，电极组为套筒裸电极2，套筒裸电极2的轴向剖面为锥形，间隔位置的套筒裸电极2相联，立式分离罐1下方设置有萃取液进口11，萃取液进口11通过计量泵与萃取液储罐连接，萃取液进口11下方的立式分离罐1底部设置有内相溶液出口12，立式分离罐1上部设置有膜相溶液出口13，套筒裸电极2与电源发生器3连接，膜相溶液出口13设置有比重计。
实施例二
如图3所示，为了快速分离萃取液，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有卧式分离罐1，设置在立式分离罐1中的电极组和电源发生器3，其中电极组为锥形裸电极2，锥形裸电极2矩形阵列竖直排布在卧式分离罐1内，间隔位置的锥形裸电极2相联并连接到电源发生器3上，卧式分离罐1下方设置有萃取液进口11，萃取液进口11通过计量泵与萃取液储罐连接，萃取液进口11下方的卧式分离罐1底部设置有内相溶液出口12，卧式分离罐1上部设置有膜相溶液出口13，膜相溶液出口13设置有比重计。
实施例三
如图4和5所示，为了能够同时适应有溶胀现象的萃取液，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有立式分离罐1、设置在立式分离罐1中的电极组和电源发生器3，其中，电极组为垂直平行且间隔排列的波状绝缘电极2，绝缘电极2由绝缘电线弯折构成，间隔位置的绝缘电极2相联，立式分离罐1下方设置有萃取液进口11，萃取液进口11通过计量泵与萃取液储罐连接，萃取液进口11下方的立式分离罐1底部设置有内相溶液出口12，立式分离罐1上部设置有膜相溶液出口13，绝缘电极2与电源发生器3对应连接，膜相溶液出口13设置有比重计。
实施例四
如图6所示，为了能够同时适应有溶胀现象的萃取液，且提高分离速率，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有立式分离罐1、设置在立式分离罐1中的电极组和第一电源发生器31，第二电源发生器32，其中，电极组包括套筒裸电极21和设置在套筒裸电极21下方的绝缘电极组22，套筒裸电极21的轴向剖面为锥形，间隔位置的套筒裸电极21相联，绝缘电极组22为弯曲成波状的绝缘电线，绝缘电极组22垂直平行排列，套筒裸电极21与第一电源发生器31对应连接，绝缘电极组22与第二电源发生器32对应连接，立式分离罐1下方设置有萃取液进口11，萃取液进口11通过计量泵与萃取液储罐连接，萃取液进口11下方的立式分离罐1底部设置有内相溶液出口12，立式分离罐1上部设置有膜相溶液出口13，膜相溶液出口13设置有比重计。
实施例五
如图7所示，为了能够同时适应有溶胀现象的萃取液，且提高分离速率，本发明提供一种萃取液的连续电分离系统，包括有第一立式分离罐1、第二立式分离罐5以及第一电源发生器31和第二电源发生器32，在第一立式分离罐1的中上部设置有平行垂直且间隔排列的波状绝缘电极22，绝缘电极22由绝缘电线弯折构成波形，第二立式分离罐5的中上部设置有套筒裸电极21，套筒裸电极21的轴向剖面为锥形，间隔位置的套筒裸电极21相联，第一立式分离罐1和第二立式分离罐5结构相同，罐体下方设置有萃取液进口，萃取液进口下方的罐体底部设置有内相溶液出口，罐体上部设置有膜相溶液出口，第一立式分离罐1的萃取液进口111通过计量泵连接萃取液储罐，第一立式分离罐1的膜相溶液出口113连接第二立式分离罐5的萃取液进口511，第二立式分离罐5的膜相溶液出口513连接有比重计14，套筒裸电极21与第二电源发生器32对应连接，绝缘电极组22与第一电源发生器31对应连接。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，比如，实施例二中将矩形阵列的锥形裸电极变换为竖直平行排列的截面为V形的裸电极板；实施例五中将第二立式分离罐及其内部构造替换为实施例2中分离罐的形式，简单的调整锥形裸电极、套筒裸电极或绝缘电极的排列方式及间距，简单的调整锥形裸电极、套筒裸电极或绝缘电极的组合次序，简单的改变锥形裸电极、套筒裸电极和绝缘电极的形状等，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性，也应该属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种萃取液的连续电分离系统，其特征在于：包括有分离罐、设置在分离罐中的电极组和电源发生器，其中，分离罐下方设置有萃取液进口，萃取液进口下方的分离罐底部设置有内相溶液出口，分离罐上部设置有膜相溶液出口，电极组与电源发生器连接。
2.根据权利要求1所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的分离罐为立式分离罐，所述的电极组为套筒裸电极，间隔位置的套筒裸电极相联。
3.根据权利要求1所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的分离罐为卧式分离罐，所述的电极组为锥形裸电极，锥形裸电极矩形阵列竖直排布在分离罐内，间隔位置的锥形裸电极相联。
4.根据权利要求1所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的分离罐为立式分离罐，所述的电极组为间隔排列的波状绝缘电极，所述绝缘电极由绝缘电线弯折构成。
5.根据权利要求1所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的电源发生器包括第一电源发生器和第二电源发生器，所述的分离罐包括第一分离罐和第二分离罐，第一分离罐的膜相溶液出口与第二分离罐萃取液进口相连通，第一分离罐内设置有间隔排列的波状绝缘电极，所述绝缘电极由绝缘电线弯折构成，所述的绝缘电极与第一电源发生器相连接，第二分离罐内设置有套筒裸电极，间隔位置的套筒裸电极相联，所述的套筒裸电极与第二电源发生器相连接。
6.根据权利要求2所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述套筒裸电极的轴向剖面为锥形。
7.根据权利要求2所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的套筒裸电极下方还设置有间隔排列的绝缘电极组以及与绝缘电极组相连的第二电源发生器，所述的绝缘电极组为弯曲成波状的绝缘电线。
8.根据权利要求4所述的萃取液的连续电分离系统，其特征在于：所述的波状绝缘电极水平、垂直或卷曲安置在所述的立式分离罐中。
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