CN108452551B - 一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途 - Google Patents
一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途,所述装置包括装置主体、进料系统和转动系统,所述装置主体包括外壁和流体分散装置;其中,所述流体分散装置位于装置主体内部,由筒体以共同中心轴自上而下组装形成,所述流体分散装置的侧壁设流体分散出口,所述转动系统通过进料系统与装置主体连接。本发明采用由多层筒体组装形成的新型流体分散装置,该装置具有结构特殊性和尺寸严密性,对流体进料区域面积可灵活调节,可有效解决因压差不同而存在的流体分布不均匀的问题;本发明所述装置可实现流体的可控分散,形成尺寸均匀的液滴,应用于萃取领域具有传质效率高、应用前景广等特点。
Description
技术领域
本发明属于化工分离装置技术领域,涉及一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途。
背景技术
萃取是一项重要的化工分离技术,具有分离效率高、操作简便等优点,在石油化工、制药、冶金以及环境治理等领域有着广泛的应用。常用的萃取设备主要有混合澄清槽、萃取塔以及离心萃取器。
混合澄清槽,又称混合澄清器,是最早为人们使用的逐级接触式萃取设备,在每一级设备内不互溶的两种液相都会进行搅拌混合和澄清分相两个过程,从而实现目标溶质在不同液相间的传质与分离。混合澄清槽适于所有萃取过程,规模从实验室至大型工程设备,级效率高,可以进行多级萃取,设备停车时不打乱物料多级萃取平衡。但是由于混合澄清槽平面铺展,占地面积大,澄清槽内有机相的储量大,造成有机相成本高,且设备具有密封性差,不可高温高压操作等缺点,也会给实际工业应用中带来诸多问题。萃取塔具有可高温高压操作以及密封性良好的特点,此外萃取塔处理大量料液时,一般采取较高的塔体,从而避免了占地面积大的问题,但是萃取塔的萃取级数不可太高,一般小于8级,若萃取级数太多导致塔体过高,则存在着造价高以及一定的工业应用危险。此外,萃取塔设备停车之后,会打乱传质平衡状态。离心萃取器以离心力代替重力强化相分离过程,虽能解决一部分由于乳化导致的澄清分相困难问题,但由于接触时间短,两相比过大时,极易造成分相不完全,相夹带损失严重。另外,目标组分浓度较低时,离心萃取器操作费用高经济性不佳。
针对上述萃取设备所存在问题的改进研究也多有报道。CN 103830933 A公开了一种圆筒式离心萃取机,具有减少夹带、加大萃取通量、萃取分离效果好和生产效率高等优点,但该装置仍然存在萃取剂分布不均的问题,影响相分离的效果。CN 106669224 A公开了一种萃取剂可以在待萃取液中均匀分布的萃取装置,该发明中通过将油气泡引入液相体系中,增大相接触面积,便于油相和水相的分离,但该装置需要引入气相,操作较为复杂,对操作条件和萃取体系都有要求,因此该萃取装置仍需要做出改进。
综上所述,新型的萃取装置的研究需要能够解决萃取剂分布不均的问题,同时做到操作更为简便,适用范围更广。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途。本发明采用由多层圆柱形筒体组装形成的新型流体分散装置,通过对进料区域的面积进行调节,可有效解决分散相流体分布不均匀的问题,同时可将流体可控分散,形成尺寸均匀的液滴,传质效率高,具有广泛的应用前景。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种流体均匀分布的装置,所述装置包括装置主体、进料系统和转动系统,所述装置主体包括外壁和流体分散装置;其中,所述流体分散装置位于装置主体内部,由筒体以共同中心轴自上而下组装形成,所述流体分散装置的侧壁设流体分散出口,所述转动系统通过进料系统与装置主体连接。
本发明装置的关键在于多层筒体组装成的流体分散装置,该装置具有结构特殊性、尺寸严密性以及进料区域可调性等特点,可以克服流体分散装置内各部分与外部压差不同的问题,通过转动系统的辅助,实现分散相流体的均匀分布。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述筒体至少为2个,例如2个、3个、4个、5个或6个等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,以能实现流体均匀分布、装置成本以及连续稳定运行等条件的最佳结合为宜,优选为3个。
优选地,所述流体分散装置中各个筒体的半径自上而下逐渐增加。
优选地,所述流体分散装置中最上方筒体的顶部设有顶板,最下方筒体的底部设有底板。
优选地,所述流体分散装置中各筒体与连续相接触的侧壁部分面积相同。
本发明中,为了使流体分散装置运行稳定,达到较好的分散效果,需要对流体分散装置的各筒体有特定的要求,由于各筒体自上而下排列在装置主体内,造成其在连续相液体中的深度不同,每个筒体外壁连续相的压强必然也不相同,所以各筒体内的分散相与外部的连续相的压差必然存在差异。因为压差的不同,正常情况下通入分散相时,压差大的筒体可轻易分散出细小液滴,而压差小的筒体液滴的分散量很少甚至分散不出液滴。
本发明中所述装置实现流体均匀分布的前提在于保证每一个筒体的侧壁面积相同,即与连续相接触的安装有流体分散出口的侧壁部分面积相等,然后去调节筒体的进料区域面积,这是因为各筒体内分散相与外部连续相压差的不同,可通过控制进入筒体的分散相流量来克服,以此达到流体均匀分布的目的。
优选地,所述筒体的材质为不锈钢。
优选地,所述筒体的厚度为3mm~5mm,例如3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为3mm。
优选地,所述筒体为圆柱形筒体。
作为本发明优选的技术方案,所述流体分散装置自上而下由三个圆柱形筒体以共同中心轴自上而下组装形成,分别作为第一流体分散装置、第二流体分散装置和第三流体分散装置。
优选地,所述第一流体分散装置为设有顶板的圆柱形筒体,所述第二流体分散装置为设有圆环顶板和圆环板的圆柱形筒体,所述第三流体分散装置为设有圆环顶板和完整底板的圆柱形筒体。
优选地,所述第一流体分散装置的侧壁分为两部分,上侧为第一流体分散装置的封闭部分,下侧为第一流体分散装置的伸出部分,所述封闭部分和伸出部分以第一流体分散装置的侧壁与第二流体分散装置的圆环顶板相接处为界。
本发明中,所述第一分散装置不需要加底板,因为装置运行时,第一流体分散装置的离心力较小,加挡板会减小分散相进料区域面积,不利于液滴的分散。
优选地,所述第二流体分散装置的圆环板垂直于第二流体分散装置的侧壁,将第二流体分散装置的侧壁分为两部分,上侧为第二流体分散装置的封闭部分,下侧为第二流体分散装置的伸出部分。
本发明中,为了调节流体分散装置的进料区域面积,上一级流体分散装置的部分侧壁会伸入下一级流体分散装置,从而调节分散相的流量,为此设置圆环板,上侧封闭部分的侧壁面积与其他流体分散装置相同,下侧伸出部分长度可以调节。
优选地,所述第一流体分散装置的封闭部分、第二流体分散装置的封闭部分和第三流体分散装置的侧壁部分面积相同。
优选地,所述第二流体分散装置的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第一流体分散装置的侧壁通过固定组件连接。
优选地,所述固定组件为螺钉。
优选地,所述第三流体分散装置的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第二流体分散装置的侧壁通过固定组件连接。
优选地,所述固定组件为螺钉。
本发明中,各级流体分散装置不固定封死,可在一定范围内上下移动,因此相邻两级流体分散装置可通过固定组件连接,通过该组件起固定作用,但可以进行拆装,从而实现流体分散装置的移动与固定。
优选地,所述第一流体分散装置的伸出部分构成第二流体分散装置的挡板部分,所述挡板部分的高度不超过第二流体分散装置封闭部分高度的50%,例如0、10%、20%、30%、40%或50%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述第二流体分散装置的伸出部分构成第三流体分散装置的挡板部分,所述挡板部分的高度不超过第三流体分散装置高度的50%,例如0、10%、20%、30%、40%或50%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述流体分散出口包括第一流体分散出口、第二流体分散出口和第三流体分散出口,所述第一流体分散出口位于第一流体分散装置的侧壁,所述第二流体分散出口位于第二流体分散装置的侧壁,所述第三流体分散出口位于第三流体分散装置的侧壁。
优选地,所述第一流体分散出口位于第一流体分散装置侧壁的封闭部分,所述第二流体分散出口位于第二流体分散装置侧壁的封闭部分。
优选地,所述流体分散出口与流体分散装置侧壁的连接方式为焊接。
优选地,每级所述流体分散装置的侧壁至少有1层流体分散出口,例如1层、2层、3层、4层或5层等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述流体分散装置侧壁上流体分散出口的层数自上而下逐级递减。
本发明中,每级流体分散装置侧壁上流体分散出口的层数与侧壁的高度,流体分散出口的层间距以及分散相进料量等条件相关,整体来说,各级流体分散装置自上而下高度逐渐降低,其他条件不变时,流体分散出口的层数也会相应逐级递减,实际装置中根据各方面因素综合考虑,以实现分散相流体的最佳分散效果。
优选地,所述流体分散出口均匀对称排列。
优选地,每层所述流体分散出口至少为2个,例如2个、4个、6个、8个或10个等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为8个。
由于流体分散出口均匀对称排列,故每层所述流体分散出口的个数只能为偶数个。
优选地,同一流体分散装置中,同一层流体分散出口的长度相同,不同层流体分散出口的长度不同。
优选地,同一流体分散装置不同层流体分散出口的长度自上而下逐渐增加,如此设计可有效避免不同层流体分散出口分散出的液滴在上升过程中相撞从而造成团聚的现象。
优选地,所述流体分散出口的直径为0.8mm~1.2mm,例如0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或1.2mm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1mm。
优选地,所述流体分散出口的材质为不锈钢。
作为本发明优选的技术方案,所述装置主体的下部设有支架。
优选地,所述支架与装置主体焊接。
优选地,所述装置主体的外壁设连续相进口和混合相出口,所述连续相进口位于外壁中侧壁的上部,所述混合相出口位于外壁中侧壁的下部。
作为本发明优选的技术方案,所述进料系统包括依次连接的分散相进口和分散相储存装置,其中,所述进料系统位于装置主体的下部,所述分散相进口与装置主体的流体分散装置相连。
优选地,所述进料系统位于支架内部,如此设计主要是为了减小装置的占地面积,充分利用有限空间,安全性也更高。
优选地,所述进料系统还包括输送泵,所述输送泵的进口与分散相储存装置相连,所述输送泵的出口与分散相进口相连。
优选地,所述分散相进口的材质为不锈钢。
优选地,所述分散相进口与流体分散装置的连接方式为焊接。
本发明中,分散相进口穿过最下方流体分散装置的底板,将分散相流体输送到流体分散装置中。
优选地,所述输送泵为蠕动泵。
作为本发明优选的技术方案,所述转动系统包括依次连接的电动机、转轴、动滑轮、钢丝绳和转动装置,其中,所述转动系统位于装置主体的下部,所述转动装置与进料系统的分散相进口相连。
本发明中,转动系统的连接关系为:电动机连接转轴,转轴上方焊接动滑轮,动滑轮通过钢丝绳连接转动装置,转动装置内部也设有一个动滑轮,与转动装置焊死,可在钢丝绳作用下跟随转轴以及动滑轮转动;运行时,在电动机带动下转轴以及动滑轮均按一定速率定向旋转,同时动滑轮可通过钢丝绳带动转动装置按一定的速率定向旋转,分散相进口的外壁与转动装置焊接,上部连接流体分散装置,所以分散相进口可带动流体分散装置跟随转动装置按一定速率定向旋转。
优选地,所述转动系统位于支架内部,如此设计主要是为了减小装置的占地面积,充分利用有限空间,安全性也更高。
优选地,所述转动装置与分散相进口的连接方式为焊接。
第二方面,本发明提供了上述流体均匀分布装置的处理方法,所述方法为:系统运行时,所述转动系统通过进料系统带动流体分散装置旋转,分散相进入流体分散装置后,通过流体分散出口与连续相混合。
作为本发明优选的技术方案,所述转动装置通过分散相进口带动流体分散装置旋转。
优选地,所述流体分散装置的旋转速率为50r/min~1000r/min,例如50r/min、100r/min、200r/min、400r/min、500r/min、600r/min、800r/min或1000r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述分散相通过流体分散出口后均匀分布于连续相内。
第三方面,本发明提供了上述流体均匀分布装置的用途,所述装置用于液液萃取领域。
本发明所述装置可以调节流体均匀分布,尤其适用于萃取领域,现有的萃取装置常存在萃取剂分布不均的问题,影响待萃取液的分离,采用本装置可以使萃取剂均匀分布于待萃取液中,提高传质效率。
优选地,所述液液萃取中分散相为磷酸三丁酯-磺化煤油,连续相为丙酸水溶液。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述装置主体内的流体分散装置具有结构特殊性和尺寸严密性,对流体进料区域面积可灵活调节,可有效解决因压差不同而存在的流体分布不均匀的问题;
(2)本发明所述装置可实现流体的可控分散,形成尺寸均匀的液滴,传质效率高,应用前景广。
附图说明
图1是本发明实施例1所述流体均匀分布装置的主视图;
图2是本发明实施例1所述流体均匀分布装置的俯视图;
图3是本发明实施例1所述流体分散装置的详细结构示意图;
图4是本发明实施例1所述流体分散装置的连接构造示意图;
图5是本发明实施例4所述流体均匀分布方法的流程示意图;
图6是本发明实施例5所述较低转速下分散出的液滴图;
其中,1-外壁,2-电动机,3-转轴,4-动滑轮,5-钢丝绳,6-转动装置,7-分散相进口,8-输送泵,9-分散相储存装置,10-流体分散出口,10-1-第一流体分散出口,10-2-第二流体分散出口,10-3-第三流体分散出口,11-流体分散装置,11-1-第一流体分散装置,11-2-第二流体分散装置,11-3-第三流体分散装置,12-混合相出口,13-连续相进口。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种流体均匀分布的装置及其处理方法和用途,所述装置包括装置主体、进料系统和转动系统,所述装置主体包括外壁1和流体分散装置11;其中,所述流体分散装置11位于装置主体内部,由筒体以共同中心轴自上而下组装形成,所述流体分散装置11的侧壁设流体分散出口10,所述转动系统通过进料系统与装置主体连接。
所述装置的处理方法为:装置运行时,所述转动系统通过进料系统带动流体分散装置11旋转,分散相进入流体分散装置11后,通过流体分散出口10与连续相混合。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
本实施例提供了一种流体均匀分布的装置,所述装置的主视图和俯视图分别如图1和图2所示,所述装置包括装置主体、进料系统和转动系统,所述装置主体包括外壁1和流体分散装置11;其中,所述流体分散装置11位于装置主体内部,由圆柱形筒体以共同中心轴自上而下组装形成,所述流体分散装置11的侧壁设流体分散出口10,所述转动系统通过进料系统与装置主体连接。
其中,所述流体分散装置11的详细结构示意图如图3所示,所述流体分散装置11自上而下由三个圆柱形筒体以共同中心轴自上而下组装形成,分别作为第一流体分散装置11-1、第二流体分散装置11-2和第三流体分散装置11-3;其中,所述第一流体分散装置11-1为设有顶板的圆柱形筒体,所述第二流体分散装置11-2为设有圆环顶板和圆环板的圆柱形筒体,所述第三流体分散装置11-3为设有圆环顶板和完整底板的圆柱形筒体,所述第一流体分散装置11-1的侧壁分为两部分,上侧为第一流体分散装置11-1的封闭部分,下侧为第一流体分散装置11-1的伸出部分,所述封闭部分和伸出部分以第一流体分散装置11-1的侧壁与第二流体分散装置11-2的圆环顶板相接处为界,所述第二流体分散装置11-2的圆环板垂直于第二流体分散装置11-2的侧壁,将第二流体分散装置11-2的侧壁分为两部分,上侧为第二流体分散装置11-2的封闭部分,下侧为第二流体分散装置11-2的伸出部分;所述第一流体分散装置11-1的封闭部分、第二流体分散装置11-2的封闭部分和第三流体分散装置11-3的侧壁部分面积相同。
现设定第一流体分散装置11-1、第二流体分散装置11-2和第三流体分散装置11-3的半径分别为R1、R2和R3,高度分别为H1、H2和H3,顶面面积分别为S1、S2和S3,侧壁面积分别为A1、A2和A3,其中此处所指的高度和侧壁面积是指与连续相接触部分的高度和侧壁面积,即第一流体分散装置11-1和第二流体分散装置11-2中均为封闭部分的高度和侧壁面积。
已知A1=A2=A3,再规定S3=3S1,S2=2S1,S1=A1,R1=50mm,则根据S=πR2,得到R2=71mm,R3=86.5mm;再根据A=2πR·H,得到H1=25mm,H2=17.7mm,H3=14.4mm。
此外,所述流体分散装置11的连接构造示意图如图4所示,所述第二流体分散装置11-2的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第一流体分散装置11-1的侧壁通过螺钉连接,所述第三流体分散装置11-3的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第二流体分散装置11-2的侧壁通过螺钉连接。
所述第一流体分散装置11-1的伸出部分构成第二流体分散装置11-2的挡板部分,所述挡板部分的高度为第二流体分散装置11-2封闭部分高度的50%,所述第二流体分散装置11-2的伸出部分构成第三流体分散装置11-3的挡板部分,所述挡板部分的高度为第三流体分散装置11-3高度的50%,则第一流体分散装置11-1的侧壁总高度为25+17.7/2=33.85mm,第二流体分散装置11-2的侧壁总高度为17.7+14.4/2=24.9mm。
所述流体分散装置11的材质为不锈钢,各圆柱形筒体的厚度为3mm,以上所述半径和高度均为不包括壁厚的内壁尺寸。
所述流体分散出口10包括第一流体分散出口10-1、第二流体分散出口10-2和第三流体分散出口10-3,所述第一流体分散出口10-1位于第一流体分散装置11-1的侧壁,所述第二流体分散出口10-2位于第二流体分散装置11-2的侧壁,所述第三流体分散出口10-3位于第三流体分散装置11-3的侧壁,所述流体分散出口10与流体分散装置11侧壁的连接方式为焊接。
所述第一流体分散装置11-1的侧壁有3层第一流体分散出口10-1,所述第二流体分散装置11-2的侧壁有2层第二流体分散出口10-2,所述第三流体分散装置11-3的侧壁有1层第三流体分散出口10-3;每层流体分散出口10的个数为8个,均匀对称排列;自上而下3层第一流体分散出口10-1的长度逐渐增加,分别为8mm、10mm和12mm,自上而下2层第二流体分散出口10-2的长度分别为8mm和10mm,第三流体分散出口10-3的长度为10mm;所述流体分散出口10的直径为1mm,材质为不锈钢。
所述装置主体的下部焊接有支架,所述装置主体的外壁1设连续相进口13和混合相出口12,所述连续相进口13位于外壁1中侧壁的上部,所述混合相出口12位于外壁1中侧壁的下部。
所述进料系统包括依次连接的分散相进口7和分散相储存装置9,其中,所述进料系统位于装置主体下部的支架内部,所述分散相进口7与装置主体的流体分散装置11焊接相连。
所述进料系统还包括蠕动泵8,所述蠕动泵8的进口与分散相储存装置9相连,所述蠕动泵8的出口与分散相进口7相连。
所述转动系统包括依次连接的电动机2、转轴3、动滑轮4、钢丝绳5和转动装置6,其中,所述转动系统位于装置主体下部的支架内部,所述转动装置6与进料系统的分散相进口7焊接相连。
实施例2:
本实施例提供了一种流体均匀分布的装置,所述装置的结构参照实施例1中的结构,区别在于:所述第二流体分散装置11-2的挡板部分的高度为第二流体分散装置11-2封闭部分高度的25%,所述第三流体分散装置11-3的挡板部分的高度为第三流体分散装置高度的25%;每层流体分散出口10的个数为6个。
实施例3:
本实施例提供了一种流体均匀分布的装置,所述装置的结构参照实施例1中的结构,区别在于:所述流体分散装置11自上而下由2个圆柱形筒体以共同中心轴自上而下组装形成,分别作为第一流体分散装置11-1和第二流体分散装置11-2;其中,所述第二流体分散装置11-2为设有圆环顶板和完整底板的圆柱形筒体,其他结构也相应的不包括实施例1中的第三流体分散装置11-3。
实施例4:
本实施例提供了一种流体均匀分布的方法,所述方法采用实施例1中的装置进行,其流程示意图如图5所示,所述方法为:装置运行时,所述转动装置6通过分散相进口7带动流体分散装置11旋转,分散相在蠕动泵8作用下从分散进口7进入到流体分散装置11中,流体分散装置11的旋转速率为800r/min,分散相通过流体分散出口10后形成大小均匀的液滴,并均匀分布于连续相内。
实施例5:
本实施例提供了一种流体均匀分布的方法,所述方法采用实施例1中的装置进行,所述方法参照实施例4中的方法,区别在于:流体分散装置11的旋转速率为200r/min。
本实施例中,分散相流体能够形成均匀的液滴,并均匀分布于连续相内,与实施例4相比,本实施例的液滴粒径较大,这是由于在相对较低的转速下,分散相受到的脱离力小,液滴相对而言难以脱离分散相出口,故容易形成粒径较大的液滴,在本实施例较低转速下分散出的液滴图如图6所示,其中圆环标出的液滴,刚好处于流体分散出口处,处于待脱离状态。
对比例1:
本实施例提供了一种流体均匀分布的装置及其处理方法,所述装置的结构参照实施例1中的结构,区别在于:所述流体分散装置11只由一个圆柱形筒体组成,其侧壁高度相当于实施例1中三级流体分散装置的总高度。
所述方法采用实施例4中的方法。
本对比例中,分散相流体不能均匀分散于连续相内,只有一个圆柱形筒体无法控制不同位置的进料面积,不同位置产生的液滴粒径不同,也不能解决因压差不同而造成的分布不均匀的问题。
综合上述实施例和对比例可以看出,本发明所述装置主体内的流体分散装置具有结构特殊性和尺寸严密性,对流体进料区域面积可灵活调节,可有效解决因压差不同而存在的流体分布不均匀的问题;同时,本发明所述装置可实现流体的可控分散,形成尺寸均匀的液滴,传质效率高,应用前景广。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的装置构成和处理方法,但本发明并不局限于上述详细装置和方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细装置和方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明装置构成的等效替换及辅助部件的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (48)
1.一种流体均匀分布的装置,其特征在于,所述装置包括装置主体、进料系统和转动系统,所述装置主体包括外壁(1)和流体分散装置(11);其中,所述装置主体的外壁(1)设连续相进口(13)和混合相出口(12),所述连续相进口(13)位于外壁(1)中侧壁的上部,所述混合相出口(12)位于外壁(1)中侧壁的下部;
所述流体分散装置(11)位于装置主体内部,由筒体以共同中心轴自上而下组装形成,所述筒体至少为2个,所述流体分散装置(11)中各个筒体的半径自上而下逐渐增加,各筒体与连续相接触的侧壁部分面积相同,所述流体分散装置(11)的侧壁设流体分散出口(10),所述转动系统通过进料系统与装置主体连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述筒体为3个。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述流体分散装置(11)中最上方筒体的顶部设有顶板,最下方筒体的底部设有底板。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述筒体的材质为不锈钢。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述筒体的厚度为3mm~5mm。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述筒体的厚度为3mm。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述筒体为圆柱形筒体。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述流体分散装置(11)自上而下由3个圆柱形筒体以共同中心轴自上而下组装形成,分别作为第一流体分散装置(11-1)、第二流体分散装置(11-2)和第三流体分散装置(11-3)。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一流体分散装置(11-1)为设有顶板的圆柱形筒体,所述第二流体分散装置(11-2)为设有圆环顶板和圆环板的圆柱形筒体,所述第三流体分散装置(11-3)为设有圆环顶板和完整底板的圆柱形筒体。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一流体分散装置(11-1)的侧壁分为两部分,上侧为第一流体分散装置(11-1)的封闭部分,下侧为第一流体分散装置(11-1)的伸出部分,所述封闭部分和伸出部分以第一流体分散装置(11-1)的侧壁与第二流体分散装置(11-2)的圆环顶板相接处为界。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第二流体分散装置(11-2)的圆环板垂直于第二流体分散装置(11-2)的侧壁,将第二流体分散装置(11-2)的侧壁分为两部分,上侧为第二流体分散装置(11-2)的封闭部分,下侧为第二流体分散装置(11-2)的伸出部分。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一流体分散装置(11-1)的封闭部分、第二流体分散装置(11-2)的封闭部分和第三流体分散装置(11-3)的侧壁部分面积相同。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第二流体分散装置(11-2)的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第一流体分散装置(11-1)的侧壁通过固定组件连接。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述固定组件为螺钉。
15.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第三流体分散装置(11-3)的圆环顶板的内环边缘设置有垂直于顶板的固定圆筒,与第二流体分散装置(11-2)的侧壁通过固定组件连接。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述固定组件为螺钉。
17.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一流体分散装置(11-1)的伸出部分构成第二流体分散装置(11-2)的挡板部分,所述挡板部分的高度不超过第二流体分散装置(11-2)封闭部分高度的50%。
18.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第二流体分散装置(11-2)的伸出部分构成第三流体分散装置(11-3)的挡板部分,所述挡板部分的高度不超过第三流体分散装置(11-3)高度的50%。
19.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)包括第一流体分散出口(10-1)、第二流体分散出口(10-2)和第三流体分散出口(10-3),所述第一流体分散出口(10-1)位于第一流体分散装置(11-1)的侧壁,所述第二流体分散出口(10-2)位于第二流体分散装置(11-2)的侧壁,所述第三流体分散出口(10-3)位于第三流体分散装置(11-3)的侧壁。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一流体分散出口(10-1)位于第一流体分散装置(11-1)侧壁的封闭部分,所述第二流体分散出口(10-2)位于第二流体分散装置(11-2)侧壁的封闭部分。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)与流体分散装置(11)侧壁的连接方式为焊接。
22.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,每级所述流体分散装置(11)的侧壁至少有1层流体分散出口(10)。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述流体分散装置(11)侧壁上流体分散出口(10)的层数自上而下逐级递减。
24.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)均匀对称排列。
25.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,每层所述流体分散出口(10)至少为2个。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,每层所述流体分散出口(10)为8个。
27.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,同一流体分散装置(11)中,同一层流体分散出口(10)的长度相同,不同层流体分散出口(10)的长度不同。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,同一流体分散装置(11)不同层流体分散出口(10)的长度自上而下逐渐增加。
29.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)的直径为0.8mm~1.2mm。
30.根据权利要求29所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)的直径为1mm。
31.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述流体分散出口(10)的材质为不锈钢。
32.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置主体的下部设有支架。
33.根据权利要求32所述的装置,其特征在于,所述支架与装置主体焊接。
34.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述进料系统包括依次连接的分散相进口(7)和分散相储存装置(9),其中,所述进料系统位于装置主体的下部,所述分散相进口(7)与装置主体的流体分散装置(11)相连。
35.根据权利要求34所述的装置,其特征在于,所述进料系统位于支架内部。
36.根据权利要求34所述的装置,其特征在于,所述进料系统还包括输送泵(8),所述输送泵(8)的进口与分散相储存装置(9)相连,所述输送泵(8)的出口与分散相进口(7)相连。
37.根据权利要求34所述的装置,其特征在于,所述分散相进口(7)的材质为不锈钢。
38.根据权利要求34所述的装置,其特征在于,所述分散相进口(7)与流体分散装置(11)的连接方式为焊接。
39.根据权利要求36所述的装置,其特征在于,所述输送泵(8)为蠕动泵。
40.根据权利要求34所述的装置,其特征在于,所述转动系统包括依次连接的电动机(2)、转轴(3)、动滑轮(4)、钢丝绳(5)和转动装置(6),其中,所述转动系统位于装置主体的下部,所述转动装置(6)与进料系统的分散相进口(7)相连。
41.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述转动系统位于支架内部。
42.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述转动装置(6)与分散相进口(7)的连接方式为焊接。
43.根据权利要求1-42任一项所述的装置的处理方法,其特征在于,所述方法为:装置运行时,所述转动系统通过进料系统带动流体分散装置(11)旋转,分散相进入流体分散装置(11)后,通过流体分散出口(10)与连续相混合。
44.根据权利要求43所述的方法,其特征在于,所述转动装置(6)通过分散相进口(7)带动流体分散装置(11)旋转。
45.根据权利要求43所述的方法,其特征在于,所述流体分散装置(11)的旋转速率为50r/min~1000r/min。
46.根据权利要求43所述的方法,其特征在于,所述分散相通过流体分散出口(10)后均匀分布于连续相内。
47.根据权利要求1-42任一项所述的装置的用途,其特征在于,所述装置用于液液萃取领域。
48.根据权利要求47所述的用途,其特征在于,所述液液萃取中分散相为磷酸三丁酯-磺化煤油,连续相为丙酸水溶液。
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