CN107837564A - 两相混合液体分离装置 - Google Patents

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邢晓华
赵奔腾
单美青
张兆元
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0214—Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases

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Abstract

本发明公开了一种两相混合液体分离装置，包括设有密封盖的罐体和设在罐体内且竖直连接在罐体底壁上的内筒；所述内筒具有俯视状态下呈螺旋线状的筒体内腔，所述密封盖上连接有伸入筒体内腔中心部位的进液管，所述筒体内腔通过设在内筒侧部的侧开口与罐体内腔连通，从而使进入内腔中心部位的液体在内腔内迂回流动后可经侧开口流入罐体内腔；罐体上设有供比重小的液体排出的上排液口和供比重大的液体排出的下排液口。该装置可使两相混合液体分离速度快，分离效果好。

Description

两相混合液体分离装置
技术领域
本发明涉及一种能将两相混合液体分离的装置。
背景技术
在有机合成和高分子合成中，经常会遇到两相液体混合的问题，例如萃取和洗涤工序就会产生两相液体混合的问题。萃取是利用物质在两种互不相容的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂里提取到另一种溶剂里使溶质和溶剂分离的分离方法，萃取过程会产生两种不互溶的液体；料液洗涤主要是将带溶剂的反应料液中盐或者杂质用水或其他不互溶溶剂洗涤处理，料液洗涤过程也会产生两种互不相容的液体。目前，通常采用将两相混合液体通入静置槽（罐）内，经长时间静置处理使两相液体完全分层后，再将其分离。上述分离方式，分离时间长，分离效率低，不利于进行连续化生产，因此要必要发明一种结构简单且分离效率高的两相混合液体分离的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种两相混合液体分离装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如下结构的两相混合液体分离装置，其结构特点是：包括设有密封盖的罐体和设在罐体内且竖直连接在罐体底壁上的内筒；所述内筒具有俯视状态下呈螺旋线状的筒体内腔，所述密封盖上连接有伸入筒体内腔中心部位的进液管，所述筒体内腔通过设在内筒侧部的侧开口与罐体内腔连通，从而使进入内腔中心部位的液体在内腔内迂回流动后可经侧开口流入罐体内腔；罐体上设有供比重小的液体排出的上排液口和供比重大的液体排出的下排液口。
所述罐体的底壁上设有与内筒横截面形状相应的插槽，所述内筒插装在插槽内。
所述罐体的底壁呈一侧高另一侧低的倾斜状设置，罐体侧壁上设有靠近罐体底壁低侧设置的排渣口。
所述罐体侧壁上设有用于观察液体分界面的观察窗。
所述下排液口上连接有软管，以便于调节从下排液口流出的液体的流出高度。
所述内筒为用板材制成的且自板材一个侧边开始向外逐圈旋绕而形成的筒体，所述筒体内腔和侧开口均在板材旋绕形成内筒的过程中形成。
所述筒体内腔内设有若干块用于减缓液体流速且连接在筒体内腔壁面上的挡流板，所述挡流板高度方向与筒体内腔的高度方向一致且挡流板上设有过液孔。
所述过液孔设在挡流板的上部。
所述挡流板的宽度方向与内筒的径向一致，所述挡流板分成每组包括多块挡流板的多组，同组的挡流板的宽度方向按同一径向设置，多组挡流板环布设置，从而将筒体内腔分隔成多个静置区。
本发明可实现进入内筒中心部位的两相混合液体在内筒迂回流动的过程中进行分层，上层液体从上排液口流出，下层液体从下排液口流出，也就是说，本发明可实现两相混合液体的边进入边分层，可显现连续化的分离两相混合液体，利于后序的连续化处理，便于实现连续化生产，并且两相液体分离速度快、分离效果好。另外，本发明仅有罐体和内筒两个核心部件组成，因而结构非常简单。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：
图1是本发明的结构原理示意图；
图2是图1中A-A线的剖视图。
具体实施方式
参照图1和图2，两相混合液体分离装置包括罐体1，罐体1顶部设有密封盖2，罐体1的底壁呈一侧高另一侧低的倾斜状设置，罐体1侧壁上设有排渣口8，排渣口8靠近罐体底壁低侧设置。罐体1侧壁上还设有位置在上的上排液口6和位置在下的下排液口7，上排液口6供比重小的液体排出，下排液口7供比重大的液体排出；为了便于观察两相液体的分界面，在罐体1侧壁上设有观察窗9。罐体1内设有竖直连接在罐体1底壁上的内筒3，为了便于拆装，内筒3以插装的方式连接在罐体底壁上，即罐体1的底壁上设有与内筒3横截面形状相应的插槽，所述内筒3插装在插槽内，内筒3的上端通常与罐体1的上端平齐，也可以略低于罐体1的上端。参照图2，所述内筒3具有俯视状态下呈螺旋线状的筒体内腔4，内筒3侧部设侧开口13，筒体内腔4通过侧开口13与罐体内腔连通，所述密封盖2上连接有伸入筒体内腔4中心部位的进液管5，进液管5最好伸入到筒体内腔4的下部位置，以减小液体进入时的冲击。
将内筒3的筒体内腔4设置呈螺旋线状的方式可能有多种，但是最简单方式莫过于采用下述方式：即内筒3有一张板材制成，自板材一个侧边开始向外逐圈旋绕，旋绕完成后就形成内筒3，侧开口13和呈螺旋线状的筒体内腔4也在旋绕板材形成内筒的过程中就形成了，图2示出了由板材旋绕而成的内筒3的横断面形状。
两相混合液体进入筒体内腔4中心部位后，经迂回流动方可流入罐体内腔，为了进一步减缓两相混合液体在筒体内腔4的流动速度便于实现在流动过程中分层，可在筒体内腔4内设若干块用于减缓液体流速的挡流板11，所述挡流板11接在筒体内腔的壁面上，所述挡流板高度方向与筒体内腔4的高度方向一致，所述挡流板11下端与罐体底壁接触、上端最好与内筒3上端平齐。所述挡流板11上设有多个过液孔12，为了进一步减缓液体在筒体内腔4的流速，所述过液孔12设在所述挡流板11的上部。若干块挡流板11可以采用下列布置方式，参照图2，将所述挡流板11的宽度方向设为与内筒3的径向一致，若干块挡流板11被分成多组，每组包括多块挡流板11，同组的挡流板11的宽度方向按同一径向设置，多组挡流板环布设置，从而将筒体内腔4分隔成多个静置区；每个静置区容积应基本相同；上述设置方式可以提高内筒3的强度，并且可以实现液体在筒体内腔4的流动不会出现过多波动，利于分层。
挡流板11的设置实际上将筒体内腔4分割成多个静置腔室，两相混合液体自进液管5进入筒体内腔4后沿呈螺旋线状的筒体内腔4迂回流动，在流动过程中遇到挡流板11后液体会慢慢升高，然后从过液孔12溢流至下一个静置腔室，这样两相混合液体在筒体内腔4迂回流动直至流入罐体内腔的过程中，会经过多个静置腔室的静置分层，可获得较好的分离效果和较高的分离效率。分层的两相液体的上层液体通过上排液口6流出、下层液体通过下排液口7流出，为了便于调节分层界面的高度位置，下排液口7上连接有软管10，通过改变软管10的出口高度可以调节从下排液口流出的液体的流出高度，从而可以调节两相液体在罐体内分层界面的高度位置。

Claims (9)

1.一种两相混合液体分离装置, 其特征在于包括设有密封盖（2）的罐体（1）和设在罐体（1）内且竖直连接在罐体（1）底壁上的内筒（3）；所述内筒（3）具有俯视状态下呈螺旋线状的筒体内腔（4），所述密封盖（2）上连接有伸入筒体内腔（4）中心部位的进液管（5），所述筒体内腔（4）通过设在内筒（3）侧部的侧开口与罐体内腔连通，从而使进入内腔（4）中心部位的液体在筒体内腔（4）内迂回流动后可经侧开口流入罐体内腔；罐体（1）上设有供比重小的液体排出的上排液口（6）和供比重大的液体排出的下排液口（7）。
2.根据权利要求1所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述罐体（1）的底壁上设有与内筒（3）横截面形状相应的插槽，所述内筒（3）插装在插槽内。
3.根据权利要求1所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述罐体（1）的底壁呈一侧高另一侧低的倾斜状设置，罐体（1）侧壁上设有靠近罐体底壁低侧设置的排渣口（8）。
4.根据权利要求1所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述罐体（1）侧壁上设有用于观察液体分界面的观察窗（9）。
5.根据权利要求1所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述下排液口（7）上连接有软管（10），以便于调节从下排液口流出的液体的流出高度。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述内筒（3）为用板材制成的且自板材一个侧边开始向外逐圈旋绕而形成的筒体，所述筒体内腔（4）和侧开口均在板材旋绕形成内筒的过程中形成。
7.根据权利要求6所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述筒体内腔（4）内设有若干块用于减缓液体流速且连接在筒体内腔（4）壁面上的挡流板（11），所述挡流板高度方向与筒体内腔（4）的高度方向一致且挡流板（11）上设有过液孔（12）。
8.根据权利要求7所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述过液孔（12）设在挡流板（11）的上部。
9.根据权利要求7或8所述的两相混合液体分离装置, 其特征在于所述挡流板（8）的宽度方向与内筒（3）的径向一致，所述挡流板（11）分成每组包括多块挡流板（11）的多组，同组的挡流板（11）的宽度方向按同一径向设置，多组挡流板环布设置，从而将筒体内腔（4）分隔成多个静置区。
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