CN104245075B - 萃取塔以及其使用工艺 - Google Patents

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Abstract

一种适用于两种或多种液体（2）在其中的流动的逆流液‑液萃取塔（1）被公开。该塔在一个公用容器（3）内包括：用于第一液体给料流（51）的第一入口（41），用于第二液体给料流（52）的第二入口（42），用于产物流（71）的第一出口（61），用于副产物流（72）的第二出口（62），包括搅拌装置（9）的混合部分（8），包括填料（11）的静态部分（10），可选地收集器（12）和/或分配器（13），其特征在于在公用容器（3）内仅有一个混合部分（8）以及仅有一个或两个静态部分（10）。本发明进一步涉及使用所述塔的工艺。本发明进一步也涉及该塔或工艺使用在从有机流中移出芳香族化合物，在处理精炼厂的油类流中，或者在液‑液萃取工艺中。

Description

萃取塔以及其使用工艺
技术领域
本发明涉及逆流液-液萃取塔。本发明也涉及使用所述塔的工艺，以及所述塔或工艺在从有机流除去芳香族化合物中的使用，在处理精炼厂的油类流中，或者在具有至少两个不同密度、界面张力或粘性的原料流的液-液萃取工艺中。
背景技术
液-液萃取，其也被称作溶剂萃取和分离，是一种基于在两种不同的不混溶液体中（通常为水和有机溶剂）其相对的溶解性而分离化合物的方法。它是从一种液相中进入另一种液相的物质的萃取，以及其在例如化学反应后以分离和净化产品的监测中，或在多种或工业的工艺中从废料或副产物流中移出贵重的或危险的化合物是有用的。萃取的物质可以是自然中的例如金属的无机物或者例如精细化工的有机物。因此液-液萃取具有广泛的应用，包括精细有机化合物的生产、香精的生产、核燃料的回收、矿石加工、石化产品的生产和植物油类和生物柴油类的生产，以及许多其它的工业中。某些特定的应用包括芳香族化合物的回收、咖啡的脱咖啡因、均相催化剂的回收、青霉素的制造、铀和钚的回收、润滑油类萃取、从液态的废水中除去苯酚以及从水性流中萃取酸。
在典型的工业应用中，工艺会使用一种萃取步骤，其中溶质从水相被转换到有机相。通常随后采用洗涤阶段，其中非期望的溶质从有机相物质中被移出，于是在提取阶段期望的溶剂从有机相中被移出。有机相可以随后被处理以使其准备再次使用，例如，通过将其洗涤以去除任何降解产物或其它的非期望的污染物。
逆流液-液萃取工艺在获得高水平的质量传递时是尤其有用的，其归因于在逆流流动的路径上保持缓慢倾斜的差别。例如，工业的加工塔通常使用逆流液体萃取系统，其中液体不断地流动以及逆向流经一个或多个室或塔。室或塔可具有特别设计的被安装在其内的设备，例如用来改变液体的物理性质（例如液滴尺寸）的搅拌器和用来阻止液体的直接流通的塔填料。填料也在较轻的上升液体和较重的沉降液体之间使接触增加，且更好的接触意味着质量传递工艺的效率更高。
液-液加工塔和其塔通常被构造来使较重的液体从塔的上部向下流动以及较轻的液体从塔的下部向上进行液体流动。通常期望提供的设备和方法能够提供有效的质量传递或液-液接触，使得流体的接触能够以最小的压降经由给定的最小尺寸的区域而被完成。因此，高效和低压降在液-液萃取操作中是重要的设计准则。用于液-液接触的足够的表面面积对于减少或消除在上升的较轻液体中存在的重液体夹带是必要的。最常见地，对于在塔中的规整填料排列需要在水平和竖直平面两者上均具有足够的表面面积，使得重成分的部分被向下引导，以及较轻的液体被允许以最小的阻力经过填料向上升。通过此类的设备，给料的重的和轻的成分在塔的底部和顶部分别被回收。
逆流液-液萃取塔可以是被动的或静态的填料的塔。静态萃取塔通常完全依赖于填料/内部构件以及经过内部构件的流体流速来产生湍流和液滴。其提供的优势在于（1）为了非常高的生产率的大直径的可行性；（2）操作简单，没有移动的部件和相关的密封件；（3）只需控制仅一个操作界面；以及（4）与混合沉降器装备相比需要相对小的占地面积。但是通常需要高流量来获得足够的质量传递。此类的被动塔承受的限制在于会发生沟道效应，其中在液体之间发生非常少的接触。另一个问题在于在被动塔中通常第一液相的仅相对很少的和大的液滴在相对较短的时间周期内被分散在第二连续的液相中。因此，相对低的混合度以及因此减少的质量传递和阶段效率与被动的或静态的塔相联系。结果，静态的萃取塔的应用通常限于那些涉及低粘性（少于约5 cP）、低度到中度的界面张力（通常3-20 dyn/cm等于0.003-0.02 N/m）、相之间的低度到中度的密度差异、以及不超过3-5个平衡级。
静态萃取塔的低的质量传递效率，尤其是对于带有中度到高度的界面张力或密度差异的系统，可通过在塔内机械搅拌或使液-液分散振动以更好地控制液滴尺寸和总体密度（分散相物质滞留量）而得到提高。许多不同类型的机械搅拌萃取塔已经被提出。更常见的类型包括不同的旋转式叶轮萃取塔，以及旋转式盘接触器或脉冲式萃取塔，例如往复式盘萃取塔。相对于静态萃取塔，搅拌萃取塔适合于带有中度到高度的界面张力的系统，以及能够处理中度的生产率。
尽管如此，在搅拌萃取塔中提供正好合适的混合量是重要的。更大的搅拌（更大混合量）最小化萃取过程中的质量传递阻力，但是引起小的难沉降的液滴或乳状物的形成，且因此引起工艺中的夹带物或“溢流液泛现象”。在设计液-液萃取工艺中，通常目标在于产生不稳定的分散，其在萃取过程中提供适度高的界面面积用于好的质量传递，而且还是容易打破的来允许萃取后迅速的液-液相的分离。因此，不合适地，为了分离这些相过度搅拌可需要非常长的后来的沉降时间。
将搅拌系统合并到被动的静态萃取塔中以便于允许能量的输入用于增加混合量从专利US 2,493,265、US 2,850,362和 WO 97/10886中是已知的。此类的搅拌填料塔的特征在于一系列的多个交互混合和减速部分。混合部分具有搅拌器以促进液体之间的密切的平衡接触。减速部分包含填料以阻止液体的圆周运动，以及来促进其分离。虽然如此，根据现有技术的此类的搅拌填料塔不适用于由于旋转的叶轮所产生的大的剪切速率而容易地趋向于乳化的系统。特别地，交互混合和减速部分的使用意味着通过减速部分而分离出的任何乳状物将会在该系列中通过随后的混合部分而被简单地再生。因此在塔的路径上，乳状物将会由于高的剪切速率在每个混合部分中逐渐增加。
另外的问题在于许多物理性质可随着萃取过程中的化学浓度的变化而显著地改变。这些性质可包括界面张力、粘性和密度，并且这些性质强烈地影响质量传递以及因此影响萃取性能。特别地，对于特定设定的塔条件，这些性质的变化引起乳状物的形成的问题。涉及高度质量传递的萃取工艺特别容易受在整个塔长度上的物理性质的此类变化的影响。萃取塔（静态（被动的）或搅拌（主动的））的一种类型将不能够处理好此类的系统及其性质的变化。
在此类的物理性质改变的情形中，设备的使用可以基于两个和多个不同的单独的塔的结合。每个塔可具有不同的设计和内部构件类型，用于在萃取的此特定阶段中关于特殊的物理性质的最优化的使用。然而，此类的设备需要两个单独的塔壳，两套给料泵和两套处理控制器。该处理流通过按顺序地流经此至少两个塔而被处理。基于单独的塔的结合的此类设备具有多个缺点，例如需要大量的辅助设备，例如泵和管道以及复杂的处理控制装置。而且类似分配器和/或收集器的内部构件和相位分离在设备的每个不同的塔之间会是必要的。
US 2,493,265，US 2,850,362和WO 97/10886的前述的搅拌填料塔，由于在萃取处理过程和塔中的浓度的变化其也不适于在物理性质中涉及显著变化的萃取系统。公开的塔是基于在塔的长度上交互混合和减速部分大体对称的布置，而种类的化学浓度和物理性质在萃取过程中是非对称的，且将会沿着塔轴增加或减少。因此该公开的塔不能够利用对于在萃取过程的开始对于结束中特定的浓度和设定的物理性质的混合对于静态部分的特定适宜性的优势（例如在底部对于顶部，或者反之亦然，在大致垂直的塔的情形下）。
总而言之，将期望的是，相比现有技术中的萃取塔，具有更好适合于涉及物理性质显著变化的系统萃取的萃取塔，与此同时仍提供足够的质量传递效率以及并不趋向于产生乳状物或夹带物。
发明内容
本领域的这种状态出发，本发明的目的在于提供简化的逆流液-液萃取塔，其没有前述的缺陷，尤其是缺乏足够的质量传递效率和/或形成乳状物的趋势，尤其当在萃取过程中运用涉及在物理性质中有显著变化的系统时。本发明的进一步的目标包括提供用于使用所述塔的工艺，和在从有机流中移出芳香类化合物中，在精炼厂的油类流的处理中，或在具有至少两个不同密度、界面张力或粘性的给料流的液-液萃取过程中所述塔或工艺的使用。
根据本发明，这些目标通过适用于其中有两种或多种液体的流动的逆流液-液萃取塔实现，逆流液-液萃取塔在一个公用容器中包括：第一入口用于第一液体给料流，第二入口用于第二液体给料流，第一出口用于产物流，第二出口用于副产物流，混合部分包括搅拌装置，静态部分包括填料，可选地包括收集器和/或分配器，其中在公用容器内仅有一个混合部分且仅有一个或者两个静态部分。
根据本发明，这些进一步的目标首先通过逆流液-液萃取工艺实现，其中对于所述塔，第一液体给料流通过第一入口被供给，以及第二液体给料流通过第二入口被供给，液-液接触发生在第一流和第二流之间以形成产物流和副产物流，且形成的产物流通过第一入口被移出，以及形成的副产物流通过第二入口被移出。
依照本发明，所述塔和所述工艺被使用在从有机流中移出芳香类化合物中，在精炼厂的油类流的处理中，或在具有至少两个不同的密度、界面张力或粘性的给料流的液-液萃取工艺中。
本发明实现这些目标并提供此问题的解决方法是依靠其内仅有一个混合部分且仅有一个或者两个静态部分的公用容器。结果，单个的混合部分提供必需的质量传递效率，而一个或两个静态部分可被布置在塔内以提供所需的减速部分来允许在具有形成乳状物的趋势的系统的情形下形成的任何乳状物的分离。而且，一个或两个静态部分的增加允许从混合部分输入的能量被减少，同时仍提供足够的质量传递。这种有利的能量输入的减少也因此有助于乳状物形成的减少。
在萃取过程中物理性质涉及显著变化的系统的情形下，一个混合部分和一个或两个静态部分可被布置在塔内以提供最优化的萃取塔条件以用于特定的设定性质变化的被萃取的系统。例如，如果由于萃取过程中质量传递的结果界面张力从较小的值变化至较大的值，那么该塔可以在该工艺的开始时启动静态部分（即朝向大致垂直的塔的底部），并且该工艺在结束时以混合部分结束（即朝向大致垂直的塔的顶部）。如果该系统将具有形成乳状物的趋势，则静态部分之后可跟随混合部分以提供促进分离的减速。同样地，如果由于萃取过程中质量传递的结果界面张力从较大的值变化到较小的值，那么该塔可以混合部分开始，以及以单独的静态部分结束。
这些结果因此令人惊讶地被达到而不需要任何特殊的涉及多个塔的结合的复杂的设备，每个塔具有其单独的塔壳、成套的内部构件，成套的给料泵和成套的处理和液面控制器。
在优选的实施例中，该塔是大致竖直的，其中在公用容器内是仅有一个静态部分，以及其中混合部分优选大致位于静态部分的上方。塔内部构件的此非对称布置尤其适合于处理界面张力在萃取过程中由于质量传递而改变的系统。使混合部分大致位于静态部分的上方对于当其通过塔的下部至上部时界面张力从较小值变化到较大值的系统是尤其有利的。而且此系统形成乳状物的趋势减少在于其在塔中增加了静态部分至混合部分，使得由混合部分引入的能量能够被减少，同时仍提供足够的质量传递效率。
同样地，在本工艺的优选的实施例中，该塔是大致竖直的，优选其中在塔的公用容器之内仅有一个静态部分，以及其中混合部分优选大致位于静态部分的上方，以及其中通过位于塔的底部内的入口所添加的流的密度小于通过位于塔的顶部内的入口所添加的流的密度。此工艺因此具有与前述的塔相同的优点。
根据另外的优选的实施例，该塔额外地包括收集器和/或分配器。收集器可有利地被使用来截断沿着塔向下流的液体，当塔的直径显著变化时例如使用在给再分配器的给料中，来帮助从塔中移出液体，来移出液体用于“泵循环”回路中的再循环，或来改善向下流动液体的给料流的混合。例如，塔的静态部分会通常具有比混合部分更小的直径。借助于分配器在塔的横截面上的液体和流量的平均分配，尤其是在静态部分具有填料的情形下，会极大有助于塔和其内部构件的效率。因此，液体分配器在塔上液体给料流被引入的所有位置上的使用会是有利的。
根据另外的优选的实施例，塔在混合部分和一个或两个静态部分之间不具有收集器或分配器。在一个公用容器中混合部分和静态部分的结合消除了对混合部分和静态部分之间的这些内部构件的需要。此非预期和有利的简化因此与基于两个或更多的塔的结合的萃取设备相对比。
根据塔的另外的优选的实施例，搅拌装置包括磁驱动单元或者马达，其中马达大致位于混合部分的上方或大致在混合部分一侧。磁驱动单元是有利的在于其不需要孔，因而其运转时密封在塔的公用容器的壁中。因此其具有较少的潜在泄露的问题。将马达定位在混合部分的一侧将消除为了马达轴在贯穿静态部分处打孔的需要。同样地，对于仅具有一个静态部分且其中混合部分大致位于静态部分的上方的塔的优选实施例，将马达大致定位于混合部分的上方消除了对用于贯穿静态部分的轴的任何孔或密封的需要。将轴穿过静态部分会通常需要使用没那么常见的“轮胎”形状的填料。
在该塔的另外的优选实施例中，填料包括塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。在该塔中，液体中的一种趋向于更好地湿润填料的表面，以及另一种液体流经此湿润的表面，在此处发生质量传递。因此填料将会改善相之间的密切接触。在影响此传递中，塔盘、散堆填料和规整填料是尤其有效的。特别地，散堆和规整填料与盘或塔盘相比较在塔中提供较小的压降的优势。塔盘和规整填料的结合使得其每一个各自有利的性质得到结合。
在该塔的另外的实施例中，该塔额外地包括位于第一入口和第二入口之间的用于添加第三给料流的第三入口。第三液体给料可包括一种或多种提取剂以有利地增加溶剂对于来被萃取的成分的容量。替代地，第三液体可以是对于溶解来被萃取的给料流的另外的成分具有特定的选择性的第二溶剂。额外的溶剂的使用因此有利地允许在同样的塔内将额外的成分的选择性的萃取或萃取过程与汽提、净化或洗涤步骤相结合。
同样地，在具有大致竖直的塔的工艺的优选的实施例中，第三液体给料流也被添加至塔，第三液体给料流具有的密度大于被添加至塔的底部内的第二流的密度，但是小于被添加至塔的顶部内的第一流的密度。第三液体给料通过位于在底部的入口和在顶部的入口之间的第三入口而被添加。第三液体给料流的使用使得可能具有前述的优选塔的实施例的同样的好处。
在塔的进一步优选的实施例中，塔额外地包括与塔流体连通的脉冲装置，用于增加在塔内的剪切应力和分散作用。同样地，在工艺的进一步优选实施例中，在塔内的液体通过脉冲装置被作用以便于增加液体上的剪切应力和液体的分散。
在工艺的另外的优选实施例中，这些流中的一个包括两种或多种有机化合物，以及其它流包括水，优选地其中第一流主要包括有机化合物，以及其他流主要包括水。此类的流通常具有相当不同的密度且通常其物理性质由于塔中的质量传递而改变。因此这些流从本发明的工艺极大地受益。在大致竖直的塔的进一步优选实施例中，富含有机化合物的流通过位于塔的底部内的入口被添加，并且富含水的其它流通过位于塔的顶部内的入口被添加。
在工艺另外的优选的实施例中，第一液体给料流包括溶剂，第二给料流包括油类和芳香族化合物，其中芳香族化合物通过与第一流在塔内逆流接触从第二流中被萃取以产生净化油类，其中萃取的芳香族化合物作为副产物流的一部分与溶剂一起通过位于塔的底部内的第二出口而被移出，以及其中净化油类作为产物流的一部分通过位于塔的顶部内的第一出口而被移出。从油类中的芳香族化合物的液-液萃取通常在萃取过程中涉及物理性质的显著改变，且因为此类的萃取从本发明的塔和工艺中尤其受益。
本发明的进一步的方面包括本发明的塔或工艺的使用在从有机流移出芳香族化合物中，在处理精炼厂的油类流中，或者在具有至少两个不同密度、界面张力或粘性的给料流的液-液萃取工艺中。此类使用受益于本发明的塔和工艺的前述的优势。
本领域技术人员将会理解到本发明的多个权利要求和实施例的主题的结合是可能的，而在本发明中没有对技术上可行的此类组合的限制程度。在此结合中，任一项权利要求的主题可与一个或多个其它的权利要求的主题相结合。在此主题的结合中，任一项工艺权利要求的主题可结合一个或多个其他的工艺权利要求的主题，或一个或多个塔权利要求的主题，或一个或多个工艺权利要求和塔权利要求的混合的主题。依此类推，任一项塔权利要求的主题可结合一个或多个其它的塔权利要求的主题，或一个或多个工艺权利要求的主题，或一个或多个工艺权利要求和塔权利要求的混合的主题。举例说明，权利要求1的主题可与权利要求9-15中的任一项的主题相结合。在一个实施例中，权利要求9的主题与权利要求1-8中任一项的主题相结合。在一个特定的实施例中，权利要求10的主题与权利要求2的主题相结合。在另外的特定的实施例中，权利要求4的主题与权利要求11的主题相结合。举另外的示例说明，权利要求1的主题也可与权利要求2-15中任意两个的主题相结合。在一个特定的实施例中，权利要求1的主题与权利要求2和9的主题相结合。在另外的特定的实施例中，权利要求11的主题与权利要求1和2的主题相结合。举例说明。权利要求1的主题可与权利要求2-15中任意三个的主题相结合。在一个特定的实施例中，权利要求1的主题与权利要求2、9、11的主题相结合。在另外的特定实施例中，权利要求10的主题与权利要求1、7、13的主题相结合。在另外的实施例中，权利要求1的主题与权利要求2-9和11的主题相结合。在另外的实施例中，权利要求9的主题与权利要求10和12-13的主题相结合。举例说明，任一项权利要求的主题可与任意数量的其它权利要求的主题相结合，而没有对技术上可行的此类组合的限制程度。
本领域技术人员将会理解到本发明的不同的实施例的主题的结合是可能的，而没有在本发明中的限制。例如，上述的优选实施例中的一个的主题可以与一个或多个其它的上述的优选实施例的主题相结合，而没有限制。举例说明，根据本工艺的尤其优选的实施例，塔是大致竖直的，以及在塔的公用容器内仅有一个静态部分，以及混合部分优选地大致位于静态部分的上方。举另外的例子说明，根据本工艺的另外尤其优选的实施例，在塔的公用容器内，没有收集器或分配器位于混合部分和一个或两个静态部分之间。举另外的例子说明，根据本工艺的另外的尤其优选的实施例，塔是大致竖直的，在塔的公用容器内仅有一个静态部分以及混合部分优选大致位于静态部分的上方，以及其中通过位于塔的底部内的入口所添加的流的密度小于通过位于塔的顶部内的入口添加的流的密度，较小密度的流包括两种或多种有机化合物，并且较大密度的流包括水。
附图说明
本发明在下文中将会参照本发明的不同的实施例以及附图进行更详细的解释。示意性的附图显示：
图1显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的实施例的示意图。
图2显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的优选实施例的示意图，其中该塔是大致竖直的，并且在该塔的公用容器内仅有一个静态部分以及混合部分大致位于静态部分的下方。
图3显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的优选实施例的示意图，其中该塔大致竖直，以及在该塔的公用容器内仅有一个静态部分，并且混合部分大致位于静态部分的上方。
图4显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的另外的优选实施例的示意图，其中该塔大致竖直，以及在该塔的公用容器内仅有一个静态部分，并且混合部分大致位于静态部分的上方。
具体实施方式
图1显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的实施例的示意图，其作为整体被标为附图标记1。萃取塔1不特别地被限制其外形、形状、构造或构成，除非另外特别指出。任何能够制造的材料能够被制成到塔1中。考虑到节约，塔壳通常由FRP玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）、不锈钢、合金20或任何指定为特定应用的其它的材料。塔内部组件能够由聚丙烯或考虑到低初始成本的其它塑料，或包括取决于工艺需求的金属的任何其它的材料制成。在一个实施例中，塔1和其组件由金属、塑料、玻璃或其混合物构成。合适的金属包括碳钢、不锈钢、镍合金、铜合金、钛和锆。合适的工程塑料包括例如PTFE、PVDF或ETFE的含氟聚合物；PVC；以及聚丙烯。
在图2中的实施例显示大致竖直的塔1，但是本领域技术人员将会理解到塔1的只要技术上可行的其它方位是可能的。
萃取塔和其构造和运转在现有技术中是众所周知的，例如Chemical EngineeringDesign, Vol. 6, Coulson & Richardson's Chemical Engineering Series所公开的R.K. Sinnott, John Metcalfe Coulson和John Francis Richardson在2005年由Elsevier(ISBN 0 7506 6538 6)出版的第4版，或由Krieger Pub. Co. (ISBN-13: 978-0894645464) 在1991年出版的，由C. Hanson编辑的T.C. Lo和M. H..I. Baird的Handbookof Solvent Extraction。除非另外指出，常规的构造材料和装置，以及组件和辅助设备可以被使用于塔1，以及塔1可以在萃取工艺中以现有技术已知的常规方式被操作。
塔1适用于在其中的两种或多种液体2的流动，并且在一个公用容器3内包括：用于第一液体给料流51的第一入口41、用于第二液体给料流52的第二入口42、用于产物流71的第一出口61、用于副产物流72的第二出口62、包括搅拌装置9的混合部分8、包括填料11的静态部分10、可选地收集器12和/或分配器13，其中在公用容器3内仅有一个混合部分8以及仅有一个或两个静态部分10。注意：可选的收集器12和/或分配器13在图1的实施例中为了清楚并未示出，但是其在图4的实施例中被示出。
液体2不被特别限制，而且每种液体2、每个液体给料流51-53，副产物流72和产物流71可以包括一种或多种有机化合物、溶剂、水或其混合物。产物流71和副产物流72不被特别限制，以及为了清楚的目的，在附图中除非另外特别指明，产物流71此处将会用于指的是密度较小的流，而副产物流此处将会用于指的是密度较大的流。
公用容器3不被特别限制其外形、形状或构成。在图1所示的实施例中，其形状为圆柱形。第一入口41、第二入口42、第一出口61和第二出口62都是现有技术中已知的常规的。入口41和42以及出口61和62在塔1内的位置不被特别限制。在图1所示的实施例中，入口41和出口61位于塔的顶部161内，以及入口42和出口62位于塔的底部162内。本领域技术人员将会理解到相反的几何构造或其混合是在本发明的范围内。
在图1所示的实施例中，位于公用容器3内的混合部分8位于公用容器3内定位的两个静态部分10之间。本领域技术人员将会理解到混合部分8和两个静态部分10的其它的布置是可能的。例如在一个实施例中，混合部分8位于两个静态部分10的下方，以及在另外的实施例中，其在两者的上方。在某些实施例中，优选使静态部分10位于其中仅存在液体2的小的密度差的塔1的部分内，以及使混合部分8位于其中存在液体2的大的密度差的塔的部分内。
混合部分8包括搅拌装置9，其在现有技术中是已知常规的，而且不被特别限制。当液体2以逆流流动经过此部分8时，搅拌装置9在混合部分8内产生液体2的搅拌。施加到其上的搅拌被设计来减小被分散进入另外的连续相液体的液相液滴的尺寸。
在某些实施例中，搅拌装置9包括一个或多个叶片式搅拌器、盘、涡轮或其结合。在图1所示的特定的实施例中，搅拌装置9包括两个叶片式搅拌器。搅拌装置9的立轴的旋转产生带有非竖直推力的搅拌。从此类叶片式搅拌器的搅拌和类似的已被示出以在此类组件中产生非常细的被分散的液滴构型。在一个实施例中，叶片是无间距的，被竖直安装以产生密切的混合，而没有在液体混合物上施加向上或向下的推力，由此使得液体由于其不同的密度通过重力作用而分离。
在图1所示的实施例中，两个叶片式搅拌器通过连接至马达15的立轴而旋转。马达15是常规的，以及在一个实施例中其是变速驱动电马达。一般地，电动搅拌器将是优选的。在许多实施例中，将优选的是具有大致位于塔上方的马达15，使得液相不与马达轴封接触。此类的实施例由于较小的泄露的可能性而容易维修、更耐用和更安全。在次优选的实施例中，马达15通过经过静态部分10的轴被连接至搅拌器，将优选的是采用轮胎形的填料11，以便于轴的通过。
搅拌装置9的尺寸不被特别限制，但是本领域技术人员将理解到其尺寸和构造会使得其在塔中以及在搅拌过程中液体的逆流液体流动不以任何实质性方式阻塞。
每个静态部分10包括填料11。填料11是常规的以及在现有技术中已知的，例如塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。在某个优选的实施例中规整填料由于其优良的性能而被使用。在某些实施例中，填料11包括现有技术中已知的质量传递元件，散堆填料例如拉西环（Raschig ring）和/或鲍尔环（Pall ring），鞍形填料，例如Berl鞍形填料，球状填料、钩状填料，或按商品名称的NOR-PACTM、BIO-NETTM或Hel-XTM。在某些其它的实施例中，填料包括规整填料，例如按商品名称已知的MellapakTM、Montz-PakTM、Ralu-PakTM、SMVTM或RaschigSuper-PakTM。在某些特定的实施例中，填料由织物制成。在某些优选的实施例中，填料会被使用在具有光滑（无凹陷的）表面处。在特定的实施例中，使用的质量传递元件的表面在20m2/m3和500m2/m3之间。在另外的优选实施例中，塔盘和规整填料的结合被采用，优选的一个是其中双流动塔盘位于每个填料元件之间。
图2显示根据本发明的逆流液-液萃取塔1的优选实施例，其中塔1是大致竖直的，并且在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分11并且混合部分8大致位于静态部分11的下方。在此图中示出的是磁驱动单元14，其在此实施例中位于塔1的外部下方。此驱动部14对于直径最高达300mm的塔1是经济节约的。对于更大的直径，此类的单元14由于其费用而变得次优选。
图3显示根据本发明的逆流液-液萃取塔1的另外的优选实施例，其中塔1大致竖直，以及在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分10，并且混合部分8大致位于静态部分10的上方。在此实施例中，搅拌装置9包括多个叶片式搅拌器，其通过连接至马达15的立轴而旋转。
以此特定的实施例举例说明，塔1对于混合部分8和一个或两个静态部分10可具有不同的直径。本领域技术人员会理解到各个部分地直径不被特别限制，但是其可以基于塔1的普通吞吐量和水力需求以及在部分之间转换直径的经济成本而被改变。在一个实施例中，静态部分10具有小于混合部分8的直径，如图3所示例的。
图4显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的另外的优选实施例的示意图，其中塔1大致竖直，以及在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分10，并且混合部分8大致位于静态部分10的上方。以此特定的实施例举例说明，塔1也可包括一个或多个收集器12和/或分配器13以用于收集和分配液体2。图4中的实施例具有两个收集器12和两个分配器13，其每一个位于塔1的顶部161和底部162的每个中。
收集器12和分配器13用于在塔1中的液体2的收集或液体2的分配在本领域中是常规的且众所周知的。收集器类型包括烟囱式塔盘、V型（Chevron）、槽液式和甲板式液体收集器。收集器12通常被使用在塔中用于来产生的液体的完全排出或泵循环的排出回路，液体持续溢出塔时的部分的排出或用于混合的液体的收集。通常V型和槽液式收集器盘相比较甲板式收集器需要较小的塔高，因此当塔高受到限制时，其是优选的。
本领域技术人员将会理解到塔萃取器的性能能够由给料和溶剂入口流如何均匀地被分配到塔1的横截面而被显著影响。分配和再分配的需求根据塔内部构件的类型（填料、塔盘、搅拌器或挡板）和内部构件对于在塔1内的被分配的流动和连续相的影响而改变。分配器13的重要方面包括孔的数量和孔布置（几何布局）、孔的尺寸、下导管或上导管（如果使用）的数量和其放置、设计能够操作的最大到最小的流量（调节比）以及防垢性。液体分配器13通常被使用以达到液体均匀分布在塔的横截面上，并且分配器13通常位于填料11的上方。有用的分配器13类型包括防溅板、底部带有孔的通道类型或横向管、管孔、烟囱式塔盘、梯式、盘式、甲板式、槽式、管臂式、滴下或喷雾装置、喷雾冷凝器、洒水装置、喷雾和堰式溢流分配器。
以图4中的特定实施例举例说明，塔1也可包括第三入口43用于第三液体给料流53的添加，例如提取剂和/或溶剂。第三入口43的位置不被特别限制，以及在某些实施例中，其将会位于第一入口41和第二入口42之间。
也以图4中的此特定实施例举例说明，搅拌装置9也可通过侧装在塔1上的马达15被提供动力。在此实施例中，水平轴和合适的传动装置被使用来旋转叶片式搅拌器。
也以图4中的此特定实施例举例说明，塔1也可包括与塔1流体连接的脉冲装置200，用于增加塔1内的剪切应力和分散作用。合适的脉冲装置200包括活塞泵或包含可变的控制压力的惰性气体的容器。该脉冲装置200通过使给料流51-53之一的液滴朝向填料11加速而起作用。如图4所示，优选地该脉冲装置将会位于静态部分10和其填料11之下以便于提供所期望的效果。
尽管出于简化考虑没有在示意图中示出，本领域技术人员将会理解到其它的常规的塔内部构件可被使用而没有在本发明中的限制，例如类似给料管和/或池的给料装置、床限制器、支撑盘和栅格、分配器、分配器/支撑盘、连续相分配器、填料支撑和压板、夹带物分离器和保持器/再分配器。合适的塔内部构件被公开在技术手册中例如由Sulzer Chemtech公布为22.51.06.40 - XII.09 – 50的“Internals for Packed Columns”。
用于塔1的辅助设备在本领域中是常规的和已知的，且包括电力供给、液面调节器、泵、阀、管道和线路、贮存器、滚筒、贮液箱和用于测量诸如流量、温度和水平面的参数的传感器。塔1和萃取工艺将会通过装备有合适的传感器的计算机界面方便地被控制。
本领域技术人员将会理解到塔内部构件的最优选择和布置会取决于在萃取工艺中哪个相（轻的或重的）是连续的以及哪个是分散的。控制给料的速率的给料管是推荐的。
本发明的另一个方面是逆流液-液萃取工艺，其中第一液体给料流51通过第一入口41被添加至本发明的塔1中，以及第二液体给料流52通过第二入口42被添加至塔1中，液-液接触发生在流51和流52之间以形成产物流71和副产物流72，以及形成的产物流71通过第一出口61被移出，和形成的副产物流72通过第二出口62被移出。
在许多实施例中，为了利用重力作为此工艺的驱动力，优选的是添加密度较大的液体2作为第一液体给料流51至塔1的顶部161，以及添加密度较小的液体2作为第二液体给料流52至塔1的底部162。同样地，为了同样的理由，通常优选的是从底部162移出密度较大的产物或副产物流（71或72），以及从顶部161移出密度较小的流（71或71）。参照图中所示的实施例，优选的是流71的密度比流72的密度小。
本发明的此萃取工艺具有的好处在于使得本工艺的能量的减少成为可能。此既使得更经济节约，也使得该工艺更适度，由此最小化夹带物或乳状物形成的问题。没有期望将其束缚在任何特定的机构或运转模式，相信混合部分8通过产生用于分离的界面面积消耗能量，而加入一个或两个静态部分10允许由混合部分8引入的能量被有利地减少。然而，仅单独使用静态部分10不会引入足够的能量用于产生足够的界面面积用于有效的分离和萃取。在塔1中仅使用一个混合部分8减少塔1的能量消耗和至塔1的能量输入，以及最小化经过该塔的乳状物和夹带物的传播。如果有过多的细液滴，例如低于临界尺寸，在该工艺中被产生，其将不可能在最后使其分离。
萃取工艺在现有技术中是已知的，例如Chemical Engineering Design, Vol. 6,Coulson & Richardson's Chemical Engineering Series的R. K. Sinnott, JohnMetcalfe Coulson和John Francis Richardson的在2005年由Elsevier(ISBN 0 75066538 6)出版的第4版，或由Krieger Pub. Co. (ISBN-13: 978-0894645464)在1991年出版的，由C. Hanson编辑的T.C. Lo和M. H..I. Baird的Handbook of Solvent Extraction所公开。除非另外特别指明，常规的萃取工艺以及其各种液体2和运转参数和条件可被使用在根据本发明和使用塔1的萃取工艺中。
常规的萃取工艺包括分流萃取、分离萃取、pH震荡（pH-swing）萃取、增强反应萃取、萃取反应、温度震荡萃取、反胶团萃取和双水相萃取。混合萃取工艺包括萃取-蒸馏、萃取-结晶、中和萃取、反应-萃取和反渗透萃取。
在某些实施例中通常优选的是以较大的流量分散液体给料流51或52以产生最大的界面容量。在其它的实施例中，当带有较大流量的液体2具有较大的粘性或优先地湿润填料表面时，具有较小流量的液体2将会优选地被分散。
需要注意到任何表面活性剂的存在可改变表面性质至萃取工艺的性能不能够被精确预计的程度。因此本工艺优选的实施例在不存在任何显著的表面活性剂容量时发生。
除了容易可回收的和可再循环的，在液-液溶剂萃取中使用的溶剂液体应该具有高选择性（分配系数比），与载液是不混溶的，具有低粘性，以及具有高密度差（与载液相比较）以及中等的低界面张力。常见的工业溶剂通常是单功能性的有机溶剂，例如酮、酯、酒精、线性的或分支的脂肪族烃、芳香族烃等等；或者水，其可以是酸性的或碱性的或与可溶于水的有机溶剂相混合的。更多复杂的溶剂有时被使用以获得对于给定应用所需的特定性质。这些包括带有多个功能团的化合物，例如二醇或三元醇、乙二醇醚和烷醇胺，以及杂环化合物例如由松衍生而来的溶剂（萜烯）、环丁砜（四氢噻吩-1,1-二氧己环）和NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）。在某些实施例中，上述公开的溶剂的混合可被使用以改良对于某些应用的溶剂性质。
在根据本发明的工艺的优选实施例中，塔1大致竖直，优选地其中在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分10，以及其中混合部分8优选地大致位于静态部分10的上方，以及其中流52的密度小于流51的密度，以及其中入口41位于塔1的顶部161内，并且入口42位于塔1的底部162内。为了利用密度差和重力作为逆流流动的驱动力，通常优选的是添加较大密度的流至塔1的顶部161，并且添加较小密度的流至塔1的下部162。同样地，通常优选的是从顶部161移出较轻的流（71或72），以及从底部162移出较重的流（71或72）。参照图中所示的实施例，将优选的是流71的密度小于流72的密度。在优选的特定实施例中，在流52和流51之间的密度差大于5 kg/m3，优选地大于15，更优选地大于20，以及最优选地大于30。
在该工艺另外的优选的实施例中，流51和52会具有大于0.5 mN/m的界面张力，优选地大于1，更优选地大于2。在另外的优选实施例中，流51和52会具有小于750 mPas的粘性，优选地小于500，以及更优选地小于250。此类界面张力的粘性的使用将会有助于萃取工艺的效率。
在根据本发明的另外的优选实施例中，流51包括水以及流52包括两种或多种有机化合物，优选地其中流51主要包括水以及流52主要包括有机化合物。有机流和水性流的使用通常被设计在很多商业上的重要性的萃取工艺中。而且有机流和水性流通常在其密度和其它物理性质中具有大范围的差别，并且在当质量传递进行时这些物理性质中的相对的差别在塔1内变化显著。例如，大多数有机溶剂的密度比水小得多，然而，例如二氯甲或氯仿的卤化的溶剂的密度比水大得多。因此，此类的流尤其获益于本发明的塔1和工艺。在涉及非卤化有机物的工艺的许多优选实施例中，主要的有机流52会具有较小的密度并且通过位于塔1的底部162内的入口42被添加，以及主要的水性流51会具有较大的密度并且通过位于塔1的顶部161的入口41被添加。在这些优选实施例中，该密度较小的和主要的有机产物流71会通过位于顶部161的出口61被移出，并且密度较大的主要的水性的副产物流72通过位于底部162内的出口62被移出。在涉及卤化有机物和水的萃取中，密度较大的有机相会优选地被添加至顶部161以及水相被添加至底部162，并且密度较大的有机副产物流72通过在底部162中的出口62被移出，以及密度较小的水性的产物流71通过在顶部161中的出口61被移出。
在本工艺另外的实施例中，流51包括溶剂，以及流52包括油类和芳香族化合物，其中芳香族化合物从流52中通过与流51在塔1内逆流接触而被萃取，以产生净化油类，其中该萃取的芳香族化合物与溶剂一起作为副产物流72的部分通过位于塔1的底部162内的出口62而被移出，以及其中净化油类作为产物流71的部分通过位于塔1的顶部161内的出口61被移出。该油类和芳香族化合物不被特别限制。有用的油类包括烃流，例如流体催化裂化装置的输出、石油溶剂油或润滑油。有用的芳香族包括苯、甲苯、二甲苯、苯酚和例如柏油、焦油或石脑油的多环芳香族化合物。
在本工艺另外的优选实施例中，第三液体给料流53具有的密度大于流52的密度，但是小于流51的密度，第三液体给料流53通过位于入口42和入口41之间的第三入口43被添加至塔。在许多萃取中，将有利的是添加提取剂或共溶剂以提高对于被萃取的化合物的溶剂相的容量。在某些特定的优选实施例中，第三流53是另一个溶剂，例如，用于洗涤、汽提或净化的溶剂。通过此方式，在塔1中的萃取过程可在同一个塔1中有效地与净化、汽提或洗涤步骤相结合在一起。
如前述的塔1，在本工艺的优选实施例中，在塔1中的液体2通过脉冲装置200被脉冲振动以便于提高液体2上的剪切应力和其分散。
本发明另外的方面在于萃取塔1或本发明的萃取工艺的使用在从有机流除去芳香族化合物中，在处理精炼厂的油类流中，或者在具有不同密度、界面张力或粘性和/或涉及高度的质量传递的至少两个进料流的液-液萃取工艺中。
示例
下列示例详细说明以给本领域技术人员提供详细的描述，关于此文所要求保护的逆流液-液萃取塔1、工艺和使用如何被评价，其并不是要限制发明人视为其发明的范围。
在这些示例中，如图3所示的塔1被成功使用在用于从油类中的芳香族化合物的液-液萃取的典型应用。塔填料是Sulzer SMV萃取规整填料。
在这些示例中，在本领域中公知的典型的油类和溶剂结合被使用。第一液体流51是有机溶剂NMP，其具有较大的密度，并且使用位于塔1的顶部161内的入口41被供给至塔1。第二液体给料流52是矿物油，其包含通过ASTM方法IP346可检测芳香族化合物。矿物油具有的密度小于NMP的密度，并且其使用入口42被供给至塔1的底部162。
在该工艺过程中，该油类与有机溶剂接触以从给料油类中移出芳香族化合物。密度较大的负载溶剂，所谓的萃取物，作为副产物流72通过第二出口62离开塔1的底部162，以及净化的油类，所谓的萃余液，作为产物流71通过第一出口61离开塔1的顶部161。在此情形中，给料油类和负载溶剂（萃取物）之间的密度差非常小，其对于运转萃取塔1是一个关键的挑战。
在对比试验中，萃取工艺被应用在具有混合部分8但是没有静态部分10的Sulzer-Kühni搅拌塔中，但是不幸地是其不可能在稳定的水动力条件下运转该搅拌塔。在萃取物和给料油类之间缺乏显著的密度差异使得在该搅拌塔中的运转非常不稳定。
在第二个对比试验中，该萃取过程被应用到包含SMV填料的具有静态部分10但不具有搅拌装置9或混合部分8的Sulzer填料萃取塔。该塔达到具有稳定的水动力条件的稳定状态是可能的。小的密度差能够在不具有混合部分8的填料塔中被处理。然而，因为仅具有静态部分10而不具有混合部分8或搅拌装置9的填料塔的分离性能显著低于仅具有混合部分8而不具有静态部分10的搅拌塔的分离性能，所需的萃余液的产物纯度未被达到。
在第三个运转试验中，上述结合的填料和搅拌的萃取，如图3所示，被使用来执行萃取工艺。塔1的底部，其中观察到液体2之间的小密度差，被安装为填料塔（静态部分10）以应对此处水动力条件的挑战。为了提供好的分离性能以及由此的高纯度和质量的萃余液，塔1的上部被安装为搅拌塔（带有搅拌装置9的混合部分8）。
通过此结合，单独的填料的和搅拌的塔的优点通过将静态部分10和混合部分8结合在单个设备（逆流液-液萃取塔1）的一个公用容器3中而被结合。在此塔1中，在静态部分10和混合部分8之间不需要例如收集器12或分配器13的内部构件。而且此塔1不要求超过一个壳、一套给料泵或处理控制器。由此两个不同的塔类型的有利的性质能够在一个简单的单个的塔1中被实现，而且不需要大量的辅助设备或塔的内部构件或复杂的处理控制装置。此外，所需的萃余液的纯度被实现，以及在如图3所示的塔1从矿物油类中使用NMP作为溶剂的萃取芳香族化合物的稳定运转过程中没有观察到乳状物形成或夹带物的问题。
虽然各个实施例已经为了说明的目的进行了详细的解释，但是前述的描述不应该视为本文处范围上的限制。因此，各个改进、改变和替换物能够被本领域技术人员所想到而不违背本发明的精神和范围。

Claims (30)

1.一种逆流液-液萃取塔（1），其适用于两种或更多种液体（2）在其中的流动，并且在一个公用容器（3）内包括：
用于第一液体给料流（51）的第一入口（41），
用于第二液体给料流（52）的第二入口（42），
用于产物流（71）的第一出口（61），
用于副产物流（72）的第二出口（62），
包括搅拌装置（9）的混合部分（8），
包括填料（11）的静态部分（10），
收集器（12）和/或分配器（13），其特征在于，在公用容器（3）内仅有一个混合部分（8）并且仅有一个或两个静态部分（10），使得塔（1）适于在从有机流移出芳香族化合物中使用。
2.根据权利要求1所述的塔（1），其中该塔（1）竖直，其中在公用容器（3）内仅有一个静态部分（10），以及其中混合部分（8）位于静态部分（10）的上方。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括收集器（12）和/或分配器（13）。
4.根据权利要求1所述的塔（1），其中没有收集器（12）或分配器（13）位于混合部分（8）和一个或两个静态部分（10）之间。
5.根据权利要求1述的塔（1），其中搅拌装置（9）包括磁驱动装置（14）或马达（15），其中马达位于混合部分（8）的上方或位于混合部分（8）的侧面。
6.根据权利要求1所述的塔（1），其中填料（11）包括塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。
7.根据权利要求1所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括位于第一入口（41）和第二入口（42）之间的并且用于第三液体给料流（53）的添加的第三入口（43）。
8.根据权利要求1所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括与塔（1）流体连接的脉冲装置（200），用于增加塔（1）内的剪切应力和分散。
9.一种逆流液-液萃取工艺，其中对于根据权利要求1-8中任一项所述的塔（1），
第一液体给料流（51）通过第一入口（41）给料，并且第二液体给料流（52）通过第二入口（42）给料，
液-液接触在第一液体给料流（51）和第二液体给料流（52）之间发生以形成产物流（71）和副产物流（72），以及形成的产物流（71）通过第一出口（61）被移出，并且形成的副产物流（72）通过第二出口（62）被移出。
10.根据权利要求9所述的工艺，其中该塔（1）是竖直的，其中在该塔（1）的公用容器（3）内仅有一个静态部分（10），以及其中混合部分（8）位于静态部分（10）的上方，以及其中第二液体给料流（52）的密度小于第一液体给料流（51）的密度，以及其中第一入口（41）位于塔（1）的顶部（161）内，以及第二入口（42）位于塔（1）的底部（162）内。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的工艺，其中第二液体给料流（52）包括两种或更多种有机化合物以及第一液体给料流（51）包括水。
12.根据权利要求9或10中任一项所述的工艺，其中第一液体给料流（51）包括溶剂以及第二液体给料流（52）包括油类和芳香族化合物，以及其中芳香族化合物从第二液体给料流（52）中通过在塔（1）内与第一液体给料流（51）逆流接触而被萃取，以产生净化的油类，其中萃取的芳香族化合物与溶剂一起作为副产物流（72）的一部分通过位于塔（1）的底部（162）内的第二出口（62）而被移出，以及其中该净化的油类作为产物流（71）的一部分通过位于塔（1）的顶部（161）内的第一出口（61）而被移出。
13.根据权利要求9所述的工艺，其中第三液体给料流（53）具有的密度大于第二液体给料流（52）的密度，但是小于第一液体给料流（51）的密度，该第三液体给料流通过位于第二入口（42）和第一入口（41）之间的第三入口（43）被添加至塔。
14.根据权利要求9所述的工艺，其中在该塔（1）内的液体（2）通过脉冲装置（200）被脉冲振动，以便于增加液体（2）上的剪切应力和液体（2）的分散。
15.一种逆流液-液萃取塔（1），其适用于两种或更多种液体（2）在其中的流动，并且在一个公用容器（3）内包括：
用于第一液体给料流（51）的第一入口（41），
用于第二液体给料流（52）的第二入口（42），
用于产物流（71）的第一出口（61），
用于副产物流（72）的第二出口（62），
包括搅拌装置（9）的混合部分（8），
包括填料（11）的静态部分（10），
收集器（12）和/或分配器（13），其特征在于，在公用容器（3）内仅有一个混合部分（8）并且仅有一个或两个静态部分（10），使得塔（1）适于在处理精炼厂的油类流中使用。
16.根据权利要求15所述的塔（1），其中该塔（1）竖直，其中在公用容器（3）内仅有一个静态部分（10），以及其中混合部分（8）位于静态部分（10）的上方。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括收集器（12）和/或分配器（13）。
18.根据权利要求15所述的塔（1），其中没有收集器（12）或分配器（13）位于混合部分（8）和一个或两个静态部分（10）之间。
19.根据权利要求15述的塔（1），其中搅拌装置（9）包括磁驱动装置（14）或马达（15），其中马达位于混合部分（8）的上方或位于混合部分（8）的侧面。
20.根据权利要求15所述的塔（1），其中填料（11）包括塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。
21.根据权利要求15所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括位于第一入口（41）和第二入口（42）之间的并且用于第三液体给料流（53）的添加的第三入口（43）。
22.根据权利要求15所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括与塔（1）流体连接的脉冲装置（200），用于增加塔（1）内的剪切应力和分散。
23.一种逆流液-液萃取塔（1），其适用于两种或更多种液体（2）在其中的流动，并且在一个公用容器（3）内包括：
用于第一液体给料流（51）的第一入口（41），
用于第二液体给料流（52）的第二入口（42），
用于产物流（71）的第一出口（61），
用于副产物流（72）的第二出口（62），
包括搅拌装置（9）的混合部分（8），
包括填料（11）的静态部分（10），
收集器（12）和/或分配器（13），其特征在于，在公用容器（3）内仅有一个混合部分（8）并且仅有一个或两个静态部分（10），使得塔（1）适于在具有不同密度、界面张力或粘性的至少两个给料流的液-液萃取工艺中的使用。
24.根据权利要求23所述的塔（1），其中该塔（1）竖直，其中在公用容器（3）内仅有一个静态部分（10），以及其中混合部分（8）位于静态部分（10）的上方。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括收集器（12）和/或分配器（13）。
26.根据权利要求23所述的塔（1），其中没有收集器（12）或分配器（13）位于混合部分（8）和一个或两个静态部分（10）之间。
27.根据权利要求23述的塔（1），其中搅拌装置（9）包括磁驱动装置（14）或马达（15），其中马达位于混合部分（8）的上方或位于混合部分（8）的侧面。
28.根据权利要求23所述的塔（1），其中填料（11）包括塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。
29.根据权利要求23所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括位于第一入口（41）和第二入口（42）之间的并且用于第三液体给料流（53）的添加的第三入口（43）。
30.根据权利要求23所述的塔（1），其中该塔（1）额外地包括与塔（1）流体连接的脉冲装置（200），用于增加塔（1）内的剪切应力和分散。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2886175A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-24 Sulzer Chemtech AG Counter-current extraction column with an agitating internal and a static internal
CN105567301B (zh) * 2014-10-15 2017-09-29 中国石油化工股份有限公司 一种抽提塔和溶剂脱沥青的方法
CN104922931B (zh) * 2015-05-20 2016-09-21 清华大学 一种脉冲反馈振荡逆流萃取器
EP3225304A1 (de) * 2016-03-31 2017-10-04 Hirschberg Engineering Kontakter
CN106902548A (zh) * 2017-05-05 2017-06-30 黑龙江省能源环境研究院 一种用于催化裂化澄清油的萃取分离装置及其萃取分离方法
CN109011694A (zh) * 2018-09-21 2018-12-18 山东泓达生物科技有限公司 一种新型节能复合搅拌式萃取塔
SG11202108126TA (en) 2019-02-05 2021-08-30 Regen Iii Corp Method and system for re-refining and upgrading used oil
US11912944B2 (en) 2021-01-16 2024-02-27 Alternative Environmental Technologies Sulfex Corp. System and method for desulfurization of hydrocarbon fuels
CN114933521B (zh) * 2022-06-01 2023-12-26 呈和科技股份有限公司 一种芳香醛回收再生产的工艺方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2493265A (en) * 1947-11-26 1950-01-03 Hoffmann La Roche Extraction apparatus
US2665196A (en) * 1952-10-20 1954-01-05 Dow Chemical Co Multistage internal mixer-settler extraction apparatus
US2850362A (en) * 1955-03-29 1958-09-02 Hoffmann La Roche Extractor
CN1201400A (zh) * 1995-09-18 1998-12-09 科克(西普拉斯)有限公司 搅拌填充萃取柱

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU541487A1 (ru) * 1975-05-04 1977-01-05 Казанский Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова Пульсационный экстрактор
GB1601567A (en) * 1977-02-21 1981-10-28 Davy Mckee Oil & Chem Effecting liquid-liquid contact
US4571299A (en) * 1983-07-21 1986-02-18 Colgate-Palmolive Company Continuous extraction apparatus
US4748006A (en) * 1986-01-06 1988-05-31 Exxon Research And Engineering Company Extractor apparatus
FR2738574B1 (fr) * 1995-09-12 1997-11-21 Total Raffinage Distribution Procede et dispositif d'extraction des composes aromatiques contenus dans une charge d'hydrocarbures
ATE183108T1 (de) * 1995-10-19 1999-08-15 Bayer Ag Mehrstufiges extraktionsverfahren
US6866772B2 (en) * 2001-01-09 2005-03-15 Indian Oil Corporation Limited Extraction of aromatics from hydrocarbon oil using furfural-co-solvent extraction process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2493265A (en) * 1947-11-26 1950-01-03 Hoffmann La Roche Extraction apparatus
US2665196A (en) * 1952-10-20 1954-01-05 Dow Chemical Co Multistage internal mixer-settler extraction apparatus
US2850362A (en) * 1955-03-29 1958-09-02 Hoffmann La Roche Extractor
CN1201400A (zh) * 1995-09-18 1998-12-09 科克(西普拉斯)有限公司 搅拌填充萃取柱

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