CN106730985A - 萃取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于化工、冶金、制药等行业萃取装置，包括混合反应泵（1）和分相设备（2），混合反应泵（1）上设有混合反应泵进口（3）和混合反应泵出口（4），分相设备（2）上设有混合相进口（5）、重相出口（6）及轻相出口（7），混合反应泵进口（3）与重相进口（8）及轻相进口（9）连接，混合反应泵出口（4）与分相设备混合相进口（5）连接。多级萃取装置组合时，本级萃取装置中的分相设备轻相出口通过管道与下一级萃取装置中轻相进口连接；下一级萃取装置中的分相设备重相出口通过管道与本级萃取装置中的重相进口连接。本发明反应效率高，反应级数少、占地面积小，能耗低，槽存少，结构简单易于检修，可节省设备投资及运行费用。

Description

萃取装置
技术领域
本发明涉及一种萃取装置，具体来说是涉及一种在化工、制药、冶金等领域的萃取装置。
背景技术
萃取分离是化工、制药、冶金等行业中的一个重要单元操作过程，萃取装置在这些行业中广泛用于不同物料的分离净化。目前使用最多的萃取反应器是混合澄清槽、萃取塔和离心萃取器，混合澄清槽和萃取塔具有结构简单、稳定性好的优点；但也存在反应效率低、反应级数多、槽存大、能耗高、设备占地面积大的缺点。离心萃取器具有结构紧凑、处理能力大、运转平稳、槽存小的优点，但离心萃取器也存在能耗高，结构复杂，制造要求精度高，故障率高，检修困难等缺点。
发明内容
本发明装置针对常见萃取装置的缺点，使用高效混合反应泵作为反应单元，可以充分混合萃取剂与物料，扩大两相接触面积使两相充分接触传质，提高萃取效率，缩短反应级数，从而实现降低能耗，减少槽存，缩小占地面积。
为达上述目的，本发明提供了一种萃取装置，对物料中的物质进行萃取。
上述萃取装置包含包括混合反应泵和分相设备，混合反应泵上设有混合反应泵进口和混合反应泵出口，分相设备上设有混合相进口、重相出口及轻相出口，其中：混合反应泵进口与重相进口及轻相进口连接，混合反应泵出口与分相设备混合相进口连接。
上述的萃取装置，其中：分相设备为萃取塔、澄清槽等达到分相目的的设备
上述的萃取装置，其中：混合反应泵为多级或单级的离心泵、轴流泵、旋流泵等达到混合反应目的泵。
一种萃取装置，由多组单级萃取装置组合而成，本级萃取装置中的分相设备轻相出口通过管道与下一级萃取装置中轻相进口连接；下一级萃取装置中的分相设备重相出口通过管道与本级萃取装置中的重相进口连接。
上述的萃取装置，由两组单级萃取装置组合而成，第一级萃取装置中的分相设备轻相出口通过管道与第二级萃取装置中二级轻相进口连接；第二级萃取装置中的二级分相设备重相出口通过管道与第一级萃取装置中的重相进口连接。
上述的萃取装置，由三组单级萃取装置组合而成，第一级萃取装置中的分相设备轻相出口通过管道与第二级萃取装置中二级轻相进口连接；第二级萃取装置中的二级分相设备重相出口通过管道与第一级萃取装置中的重相进口连接；第二级萃取装置中的二级轻相出口通过管道与第三级萃取装置中三级轻相进口连接；第三级萃取装置中的三级分相设备的三级重相出口通过管道与二级萃取装置中的二级重相进口连接。
本发明与现有技术相比，从以上技术方案可知，根据萃取要求不同，可采用单级萃取或由多个单级萃取组合而成的多级萃取方式。在多级萃取中下一级萃取装置中的重相出口出来的被萃溶液，在本级混合反应泵进口的负压作用下进入本级混合反应泵，萃取剂萃取被萃溶液中的被萃物质后成为负载有机从本级分相设备轻相出口出来，在下一级混合反应泵进口的负压作用下进入下一级混合反应泵；新鲜被萃溶液经末级重相进口通过末级混合反应泵进口进入混合反应泵，萃取剂萃取被萃溶液中大部分被萃物质后形成负载有机从末级轻相出口出来进入下一步的反萃、洗涤工序，重相则通过末级重相出口返回上一级混合反应泵，被萃溶液中的杂质则留在重相成为萃余液从第一级分相设备重相出口排出，从而实现萃取分离。混合反应泵在电机的驱动下，叶轮每分钟旋转几百到几万次，由于叶轮旋转所产生的线速度和机械效应，使两相液在叶轮、导叶、泵壁的精密间隙中受到机械及液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用下破碎、分散，从而使不相溶的物料在混合反应泵内均匀的分散成细小的小液粒、极大地扩大了轻重两相接触面，从而高效完成传质。混合反应泵传质面积大，反应效率高，缩短了反应级数，槽存量少，装置占地面积小，能耗低，结构简单易于检修。
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、混合反应泵，2、分相设备，3、混合反应泵进口，4、混合反应泵出口，5、混合相进口，6、重相出口，7、轻相出口，8、重相进口，9、轻相进口，10、二级混合反应泵， 11、二级分相设备，12、二级混合反应泵进口，13、二级混合反应泵出口，14、二级混合相进口，15、二级重相出口，16、二级轻相出口，17、二级重相进口，18、二级轻相进口； 19、三级混合反应泵，20、三级分相设备，21、三级混合反应泵进口，22、三级混合反应泵出口，23、三级混合相进口，24、三级重相出口，25、三级轻相出口，26、三级重相进口，27、三级轻相进口。
具体实施方式
以下结合附图，对依据本发明提出的萃取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，单级萃取装置，包括混合反应泵（采用多相流五级离心泵）1和分相设备2（采用澄清槽），混合反应泵1上设有混合反应泵进口3和混合反应泵出口4，分相设备2上设有混合相进口5、重相出口6及轻相出口7，其中：混合反应泵进口3与重相进口8及轻相进口9连接，混合反应泵出口4与分相设备混合相进口5连接。
以湿法冶金硫酸镍净化中萃取工序为例，使用时；硫酸镍溶液从重相进口8、萃取剂从轻相进口9通过混合反应泵进口3进入混合反应泵，萃取剂和硫酸镍溶液在混合反应泵1内完成传质过程，形成的混合相从混合反应泵出口4出来，通过混合相进口5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，萃取剂萃取硫酸镍溶液中的镍离子成为负载有机从轻相出口7 进入湿法冶金硫酸镍净化中下一步的洗涤与反萃工序，硫酸镍溶液中的杂质留在重相成为萃余液从重相出口6排出，从而实现萃取分离。
实施例2
参见图 2，二级萃取装置，由两组单级萃取装置组合而成，第一级萃取装置中的分相设备（采用澄清槽）轻相出口7、通过管道与第二级萃取装置中二级轻相进口18连接； 第二级萃取装置中的二级分相设备11的二级重相出口15通过管道与第一级萃取装置中的重相进口8连接。
以湿法冶金硫酸镍净化中萃取工序为例，使用时：第二级萃取装置中的二级重相出口15 出来的硫酸镍溶液，在混合反应泵进口3的负压作用下从第一组萃取装置中的重相进口8、萃取剂从轻相进口9通过混合反应泵进口 3 进入混合反应泵1，萃取剂和硫酸镍溶液在混合反应泵1内完成高效传质过程，形成的混合相从混合反应泵出口4出来，通过混合相进口5 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。硫酸镍溶液中的杂质留在重相成为萃余液从第一级萃取装置中重相出口6排出。萃取剂萃取硫酸镍溶液中的镍离子成为负载有机从轻相出口7出来，在混合反应泵进口12的负压作用下经第二级萃取装置中二级轻相进口18通过二级混合反应泵进口12进入二级混合反应泵10。新鲜的硫酸镍溶液经第二级萃取装置中二级重相进口17通过二级混合反应泵进口12 进入二级混合反应泵10，通过二级混合反应泵10的高效传质作用，进一步提高硫酸镍溶液中的镍离子萃取率，形成的混合相从二级混合反应泵出口13出来，通过二级混合相进口14 进入二级分相设备11，在二级分相设备11内实现混合相的分层，形成的轻、重两相，萃取剂萃取硫酸镍溶液中的大部分镍离子成为负载有机从二级轻相出口16出来进入湿法冶金硫酸镍净化中下一步的洗涤与反萃工序，重相则通过二级重相出口15返回混合反应泵1，从而实现萃取分离。
实施例3
参见图3，三级萃取装置，由三组单级萃取装置组合而成，第二级萃取装置中的二级轻相出口16通过管道与第三级萃取装置中三级轻相进口27连接；第三级萃取装置中的三级分相设备20的三级重相出口24、通过管道与二级萃取装置中的二级重相进口17连接 ； 其余同实施例 2。
以湿法冶金硫酸镍净化中萃取工序为例，使用时：第三级萃取装置中的三级重相出口24出来的硫酸镍溶液，在二级混合反应泵进口12的负压作用下返回二级混合反应泵10，负载有机从二级分相设备11轻相出口16出来，在三级混合反应泵进口21的负压作用下经三级轻相进口27、新鲜硫酸镍溶液经三级重相进口26通过三级混合反应泵进口21进入三级混合反应泵 19，通过混合反应泵的高效传质作用，尽可能的提高了硫酸镍溶液中镍离子萃取率；形成的混合相从三级混合反应泵出口22出来，通过三级混合相进口23进入三级分相设备20，在三级分相设备20内实现混合相的分层，形成的轻、重两相，萃取剂萃取硫酸镍溶液中的大部分镍离子成为负载有机从三级轻相出口25出来进入湿法冶金硫酸镍净化中下一步的洗涤与反萃工序，重相则通过三级重相出口24返回二级混合反应泵10，从而实现萃取分离。硫酸镍溶液中的杂质留在重相中成为萃余液从第一级萃取装置中重相出口6排出。
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 (4)

1.一种萃取装置，其特征在于：包括混合反应泵（1）和分相设备（2），混合反应泵（1）上设有混合反应泵进口（3）和混合反应泵出口（4），分相设备（2）上设有混合相进口（5）、重相出口（6）及轻相出口（7），混合反应泵进口（3）与重相进口（8）及轻相进口（9）连接，混合反应泵出口（4）与分相设备混合相进口（5）连接。
2.一种萃取装置，其特征在于：由多组单级萃取装置组合而成，单级萃取装置包括混合反应泵（1）和分相设备（2），混合反应泵（1）上设有混合反应泵进口（3）和混合反应泵出口（4），分相设备（2）上设有混合相进口（5）、重相出口（6）及轻相出口（7），混合反应泵进口（3）与重相进口（8）及轻相进口（9）连接，混合反应泵出口（4）与分相设备混合相进口（5）连接；本级萃取装置中的分相设备轻相出口通过管道与下一级萃取装置中轻相进口连接；下一级萃取装置中的分相设备重相出口通过管道与本级萃取装置中的重相进口连接。
3.如权利要求2所述的萃取装置，其特征在于：由两组单级萃取装置组合而成，第一级萃取装置中的分相设备轻相出口（7）通过管道与第二级萃取装置中二级轻相进口（18）连接；第二级萃取装置中的二级分相设备重相出口（15）通过管道与第一级萃取装置中的重相进口（8）连接。
4.如权利要求2所述的萃取装置，其特征在于：由三组单级萃取装置组合而成，第一级萃取装置中的分相设备轻相出口（7）通过管道与第二级萃取装置中二级轻相进口（18）连接；第二级萃取装置中的二级分相设备重相出口（15）、通过管道与第一级萃取装置中的重相进口（8）连接；第二级萃取装置中的二级轻相出口（16）通过管道与第三级萃取装置中三级轻相进口（27）连接；第三级萃取装置中的三级分相设备（20）的三级重相出口（24）通过管道与二级萃取装置中的二级重相进口（17）连接。
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