CN103418162B - 强化液液分离效果的萃取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化液液分离的萃取装置，该萃取装置由萃取筒（25）、轻组分分离筒（26）和重组分分离筒（27）组成，在萃取筒（25）的上方安装轻组分分离筒（26），在萃取筒（25）的下方安装重组分分离筒（27），整体构成萃取装置。本发明按照最大负荷设计，满足最大负荷以下的各种负荷生产状况，生产负荷调节范围宽，返混程度最低，分离效果好，液体的宏观流动方向与轻重液的分离方向垂直，操作控制简单，生产负荷变化时无需人工调节。
Description
技术领域
本发明属于分离设备制造领域，具体地说涉及一种强化液液分离效果的萃取装置。
背景技术
萃取是重要的化工操作单元，萃取塔是常用的萃取设备之一。在萃取塔的萃取段需要加强液液混合，而在萃取塔的塔顶和塔底需要加强液液分离。加强混合的措施通常采用填料、塔板等手段，而加强液液分离的措施通常采用扩大塔顶和塔底部分的直径以降低流体的轴向线速度。
传统的萃取装置如图1所示。图1中，轻组分由萃取段的下部进入萃取塔，重组分由萃取段的上部进入萃取塔，轻重组分在萃取段混合接触，轻组分由塔的上部进入轻组分分离段，重组分由萃取段的下部进入重组分分离段。轻组分分离段和重组分分离段与萃取段相比直径放大，降低流体轴向线速度以提高轻、重组分的分离效果。在轻、重组分分离段，流体的轴向宏观流向与重、轻组分的流向相反，在轴向形成一定程度的返混，降低了轻、重组分的分离效果。所以出萃取装置的轻、重组分需要在后续的储槽中进一步沉降分离。
图1所示的传统萃取装置有如下缺点：1、在轻、重组分分离段，流体的轴向宏观流向与重、轻组分的流向相反，在轴向形成一定程度的返混，降低了轻、重组分的分离效果；2、重组分液体出口流量需要严格控制；如果重液出口流量控制不好，如流量过大，则轻液达不到轻液出口高度，不能实现分离要求；如重液流量过小，则重液进入萃取段；3、轻液出口流量也要严格设计，如轻液出口流量过小，则容易造成分离器充满混合物，也达不到分离要求；4、在实际生产中，当生产负荷变化时，需要调节轻、重液出口的流量，调节困难。
发明内容
本发明的目的是：提供一种强化液液分离效果的萃取装置，克服传统萃取分离装置的缺点和不足，它结构合理，操作简单，分离效率高，能适应负荷变化较大的生产场合。
本发明的技术解决方案是：该萃取装置由萃取筒、轻组分分离筒和重组分分离筒组成，在萃取筒的上方安装轻组分分离筒，在萃取筒的下方安装重组分分离筒，整体构成萃取装置。
其中，所述萃取筒包括萃取筒体，萃取筒体的上段设重组分进口，萃取筒体的下段设轻组分进口。
其中，所述的轻组分分离筒包括轻组分分离筒体和轻组分分离筒底板，轻组分分离筒体的底部连接轻组分分离筒底板构成轻组分分离筒，轻组分分离筒底板上同心圆式安装轻组分分离中心管和轻组分分离外管，轻组分分离外管上设出料口，轻组分分离筒体上设轻组分出口和重组分回收口，轻组分分离中心管、轻组分分离外管和轻组分分离筒体将轻组分分离筒的筒腔分成3个区域：中心管的管内进料区域，轻组分分离中心管、轻组分分离外管之间的缓冲环形区域，轻组分分离外管和轻组分分离筒体之间的分离区域，分离区域内安装隔板。
其中，所述的重组分分离筒包括重组分分离筒体和重组分分离筒底板，重组分分离筒体的底部连接重组分分离筒底板构成重组分分离筒，重组分分离筒底板上中心安装重组分分离中心管，重组分分离中心管上设出料口，重组分分离筒体上设重组分出口和轻组分回收口，重组分分离中心管和重组分分离筒体将重组分分离筒的筒腔分成2个区域：中心管的管内进料区域，重组分分离中心管和重组分分离筒体之间的分离区域，分离区域内安装隔板。
其中，在轻组分分离筒体内位于轻组分出口和重组分回收口处分别安装轻液出料槽、回收重液出料槽，轻液出料槽、回收重液出料槽由侧板、底板、隔板和部分轻组分分离筒体连接组成。
其中，在重组分分离筒体内位于回收轻组分出口和重组分出口处分别安装回收轻液出料槽、重液出料槽，回收轻液出料槽、重液出料槽由侧板、底板、隔板和部分重组分分离筒体连接组成。
其中，在回收重液出料槽的底板上安装回收重液出料堰，重液出料槽的底板上安装重液出料堰。
工作时，轻组分液体由萃取筒下部侧面进入萃取段，重组分液体由萃取筒上部侧面进入萃取段，轻重组分在萃取段进行混合接触实现萃取；萃取后的轻组分液体由萃取筒顶部进入轻组分分离筒的中心管，并从中心管的上部溢流到缓冲环形区域，再从缓冲环形区域进入轻组分分离的分离区域，在分离区域，轻组分液体中夹带的重组分在分离区域与轻组分依靠重力实现分离；萃取后的重组分液体由萃取筒下部进入重组分分离筒的中心管，并由中心管进入重组分分离的分离区域，在分离区域，重组分液体中夹带的轻组分在分离区域与重组分依靠重力实现分离；分离后的轻、重组分液体分别进入轻、重组分液体出料槽，再由轻、重组分液体出料管进入后续的轻、重组分储槽。
本发明具有以下优点：（1）按照最大负荷设计，满足最大负荷以下的各种负荷生产状况，生产负荷调节范围宽；（2）返混程度最低，分离效果好，液体的宏观流动方向与轻重液的分离方向垂直；（3）操作控制简单，生产负荷变化时，无需人工调节。
附图说明
图1为传统萃取筒的示意图。
图2为本发明的萃取装置结构示意图。
图3为本发明的轻组分分离筒的俯视图。
图4为本发明的重组分分离筒的俯视图。
图5为本发明的轻组分分离筒轻、重液出料槽示意图。
图6为本发明的重组分分离筒轻、重液出料槽示意图。
图7为图5的沿A-A向的剖视图。
图8为图6的沿B-B向的剖视图。
图中：1轻组分分离筒体，2轻组分分离外管，3轻组分分离中心管，4轻组分分离筒底板，5重组分进口，6萃取筒体，7轻组分进口，8回收轻组分出口，9重组分分离筒体，10重组分分离中心管，11重组分分离筒底板，12重组分出口，13回收重组分出口，14轻组分出口，15轻组分分离段出料口，16轻组分分离段隔板，17重组分分离段出料口，18重组分分离段隔板，19轻液出料槽，20回收重液出料槽，21回收轻液出料槽，22重液出料槽，23回收重液出料堰，24重液出料堰，25萃取筒，26轻组分分离筒，27重组分分离筒。
具体实施方式
如图2所示，该萃取装置由萃取筒25、轻组分分离筒26和重组分分离筒27组成，在萃取筒25的上方安装轻组分分离筒26，在萃取筒25的下方安装重组分分离筒27，整体构成萃取装置。
其中，所述萃取筒包括萃取筒体6，萃取筒体6的上段设重组分进口5，萃取筒体6的下段设轻组分进口7。
如图3、5所示，所述的轻组分分离筒26包括轻组分分离筒体1和轻组分分离筒底板4，轻组分分离筒体1的底部连接轻组分分离筒底板4构成轻组分分离筒，轻组分分离筒底板4上同心圆式安装轻组分分离中心管3和轻组分分离外管2，轻组分分离外管2上设出料口15，轻组分分离筒体1上设轻组分出口14和重组分回收口13，轻组分分离中心管3、轻组分分离外管2和轻组分分离筒体1将轻组分分离筒的筒腔分成3个区域：中心管3的管内进料区域，轻组分分离中心管3、轻组分分离外管2之间的缓冲环形区域，轻组分分离外管2和轻组分分离筒体1之间的分离区域，分离区域内安装隔板16。
如图4、6所示，其中，所述的重组分分离筒27包括重组分分离筒体9和重组分分离筒底板11，重组分分离筒体9的底部连接重组分分离筒底板11构成重组分分离筒，重组分分离筒底板11上中心安装重组分分离中心管10，重组分分离中心管10上设出料口17，重组分分离筒体9上设重组分出口12和轻组分回收口8，重组分分离中心管10和重组分分离筒体9将重组分分离筒的筒腔分成2个区域：中心管10的管内进料区域，重组分分离中心管10和重组分分离筒体9之间的分离区域，分离区域内安装隔板18。
如图5所示，其中，在轻组分分离筒体1内位于轻组分出口14和重组分回收口13处分别安装轻液出料槽19、回收重液出料槽20，轻液出料槽19、回收重液出料槽20由侧板、底板、隔板和部分轻组分分离筒体连接组成。
如图6所示，其中，在重组分分离筒体9内位于回收轻组分出口8和重组分出口12处分别安装回收轻液出料槽21、重液出料槽22，回收轻液出料槽21、重液出料槽22由侧板、底板、隔板和部分重组分分离筒体连接组成。
如图7、8所示，其中，在回收重液出料槽20的底板上安装回收重液出料堰23，重液出料槽22的底板上安装重液出料堰24。
工作时，轻组分液体由萃取筒25下部侧面进入萃取段，重组分液体由萃取筒25上部侧面进入萃取段，轻重组分在萃取段进行混合接触实现萃取；萃取后的轻组分液体由萃取筒25顶部进入轻组分分离筒26的中心管3，并从中心管3的上部溢流到缓冲环形区域，再从缓冲环形区域进入轻组分分离的分离区域，在分离区域，轻组分液体中夹带的重组分在分离区域与轻组分依靠重力实现分离；萃取后的重组分液体由萃取筒25下部进入重组分分离筒27的中心管10，并由中心管10进入重组分分离的分离区域，在分离区域，重组分液体中夹带的轻组分在分离区域与重组分依靠重力实现分离；分离后的轻、重组分液体分别进入轻、重组分液体出料槽，再由轻、重组分液体出料管进入后续的轻、重组分储槽。
应理解,本发明中的示意图是为了对本发明作出的说明，而非以任何方式限制本发明的范围，工程技术人员对本发明中具体设备外形、尺寸和管口相对位置的调整也属于本发明的延伸。
Claims (6)
1.强化液液分离效果的萃取装置，该萃取装置由萃取筒（25）、轻组分分离筒（26）和重组分分离筒（27）组成，在萃取筒（25）的上方安装轻组分分离筒（26），在萃取筒（25）的下方安装重组分分离筒（27），整体构成萃取装置；所述萃取筒包括萃取筒体（6），萃取筒体（6）的上段设重组分进口（5），萃取筒体（6）的下段设轻组分进口（7）；其特征是：所述的轻组分分离筒（26）包括轻组分分离筒体（1）和轻组分分离筒底板（4），轻组分分离筒体（1）的底部连接轻组分分离筒底板（4）构成轻组分分离筒，轻组分分离筒底板（4）上同心圆式安装轻组分分离中心管（3）和轻组分分离外管（2），轻组分分离外管（2）上设出料口（15），轻组分分离筒体（1）上设轻组分出口（14）和重组分回收口（13），轻组分分离中心管（3）、轻组分分离外管（2）和轻组分分离筒体（1）将轻组分分离筒的筒腔分成3个区域：中心管（3）的管内进料区域，轻组分分离中心管（3）、轻组分分离外管（2）之间的缓冲环形区域，轻组分分离外管（2）和轻组分分离筒体（1）之间的分离区域，分离区域内安装隔板（16）。
2.根据权利要求1所述的强化液液分离效果的萃取装置，其特征是：所述的重组分分离筒（27）包括重组分分离筒体（9）和重组分分离筒底板（11），重组分分离筒体（9）的底部连接重组分分离筒底板（11）构成重组分分离筒，重组分分离筒底板（11）上中心安装重组分分离中心管（10），重组分分离中心管（10）上设出料口（17），重组分分离筒体（9）上设重组分出口（12）和轻组分回收口（8），重组分分离中心管（10）和重组分分离筒体（9）将重组分分离筒的筒腔分成2个区域：中心管（10）的管内进料区域，重组分分离中心管（10）和重组分分离筒体（9）之间的分离区域，分离区域内安装隔板（18）。
3.根据权利要求1所述的强化液液分离效果的萃取装置，其特征是：在轻组分分离筒体（1）内位于轻组分出口（14）和重组分回收口（13）处分别安装轻液出料槽（19）、回收重液出料槽（20），轻液出料槽（19）、回收重液出料槽（20）由侧板、底板、隔板和部分轻组分分离筒体连接组成。
4.根据权利要求2所述的强化液液分离效果的萃取装置，其特征是：在重组分分离筒体（9）内位于回收轻组分出口（8）和重组分出口（12）处分别安装回收轻液出料槽（21）、重液出料槽（22），回收轻液出料槽（21）、重液出料槽（22）由侧板、底板、隔板和部分重组分分离筒体连接组成。
5.根据权利要求3所述的强化液液分离效果的萃取装置，其特征是：在回收重液出料槽（20）的底板上安装回收重液出料堰（23）。
6.根据权利要求4所述的强化液液分离效果的萃取装置，其特征是：在重液出料槽（22）的底板上安装重液出料堰（24）。
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