CN111359261B - 一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,包括萃取筒、位于萃取筒内的圆锥型螺旋管和位于螺旋管通道内的圆锥型超声震动棒和超声波换能器。本发明中,在萃取筒内设置旋转的圆锥型螺旋管,螺旋管下部的口部设置有汲液管,螺旋管内容置有超声震动棒,超声震动板的外壁设置有翼板,翼板沿着超声震动棒的走向为扭转状,汲液管的口部为矩形状,并纵跨轻相和重相区,螺旋管旋转,轻相和重相利用惯性力通过汲液管进入螺旋管内并加速上升,在翼板的导向下轻相和重相翻滚融合,翼板高频振动加速被萃取相内的物质进入溶剂中,由此整体具有提高两相混合程度和萃取效率。

Description

一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器
技术领域
本发明涉及化工技术领域,尤其涉及一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器。
背景技术
萃取器是一种利用溶剂对不同液相或者固相中提取物质具有良好的溶剂度来实现分离混合物的设备,主要是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中,其中两种容易因密度不同,故而分为轻相和重相。
现有的化工原料萃取器,其结构特征主要包括萃取筒和搅拌装置,其中萃取筒上设有不同的液相入口,并在底部连接原液虹吸设备;由于溶剂和原液为不同密度的液相,即使采用搅拌装置,也难以实现两相充分接触,进而导致萃取率低下,而且市面上存在超声辅助两相混合的装置,但是只是采用简单的置入重相内,两相如果无法全面接触,也起不到提高萃取率的作用。
为此,本发明提供一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决液相的化工原料在萃取过程中萃取溶剂和原液混合效果差,采用超声辅助萃取效果差以及不具有循环萃取功能的问题,进而导致萃取率低问题,而提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,包括萃取筒、位于萃取筒内的圆锥型螺旋管和位于螺旋管通道内的圆锥型超声震动棒和超声波换能器,所述螺旋管的小端位于上部,且位于下部的口部连接有汲液管,所述螺旋管通过连接板连接有位于螺旋管螺旋轴线上的悬挂轴,所述悬挂轴的顶部贯穿萃取筒且为转动配合,所述超声震动棒的外表壁固定设置有翼板,所述翼板沿着超声震动棒轴线方向为扭转状,所述萃取筒的内周边且靠近顶部固定设置有和悬挂轴同轴心分布的环形液相槽,所述螺旋管上的出口端固定连接有导向管,所述环形液相槽内的底部开设有漏液孔,所述汲液管的一端为圆形另一端为矩形状且其矩形开口方向和螺旋管的旋转方向相同,位于所述汲液管的矩形开口端的内侧壁固定设置有水平分布的分流板和位于分流板上部且为倾斜布置的导流板,所述导流板下部的一端向外折弯有圆弧板,所述圆弧板位于分流板的斜下方,所述分流板的上端面开设有分流孔。
作为上述技术方案的进一步描述:
还包括位于萃取筒内的旋转挤压组合,所述旋转挤压组合包括悬挂板、位于悬挂板下部且靠近两端的推液板,所述悬挂板的中部和悬挂轴为贯穿固定连接,所述推液板位于环形液相槽内,所述推液板的一侧和其运动方向为锐角。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述漏液孔内安装有排列分布的刀片。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述漏液孔为矩形状,且其长度方向和环形液相槽的半径方向垂直。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述推液板的另一侧通过L型连接板连接有和漏液孔配合使用的胶垫,所述胶垫的底部且位于外边侧设置有一周凸缘,所述环形液相槽的外边侧开设有连通漏液孔的插孔,所述插孔内滑动连接有封板。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述萃取筒的外表壁开设有和插孔对应的连通孔。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述环形液相槽的外边侧固定设置有连通内腔的排液管,所述排液管的一端贯穿萃取筒并连接有阀门。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,在萃取筒内设置旋转的圆锥型螺旋管,螺旋管下部的口部设置有汲液管,螺旋管内容置有超声震动棒,超声震动板的外壁设置有翼板,翼板沿着超声震动棒的走向为扭转状,其中汲液管的口部为矩形状,并纵跨轻相和重相区,当螺旋管旋转时,轻相和重相利用惯性力通过汲液管进入螺旋管内并加速上升,在翼板的导向下轻相和重相翻滚融合,同时翼板高频振动加速被萃取相内的物质进入溶剂中,在萃取筒内的上部设置环形液相槽,螺旋管顶部的出口将轻相和重相混合液导入环形液相槽,环形液相槽内开设漏液孔,进而混合液相重新进入萃取筒内的底部;由此整体具有提高两相混合程度和萃取效率,而且具有循环萃取的作用。
2、本发明中,汲液管的矩形开口端的内侧壁固定设置有水平分布的分流板和位于分流板上部且为倾斜布置的导流板,导流板下部的一端向外折弯有圆弧板,圆弧板位于分流板的斜下方,分流板的上端面开设有分流孔,通过此种设置,轻相和重相进入汲液管的过程中,其中一相在导流板尾部的圆弧板导向下具有卷曲的流动动作,同时流经分流孔的此相和卷曲的流体构成湍流状,湍流的一相和另一相可以充分融合,使得进入螺旋管内部前充分混合,为螺旋管内的提高萃取率做准备。
3、本发明中,还包括位于萃取筒内的旋转挤压组合,旋转挤压组合包括悬挂板、位于悬挂板下部且靠近两端的推液板,悬挂板的中部和悬挂轴为贯穿固定连接,推液板位于环形液相槽内,推液板的一侧和其运动方向为锐角,漏液孔内安装有排列分布的刀片,漏液孔为矩形状,且其长度方向和环形液相槽的半径方向垂直,环形液相槽内进入混合相后,推液板在绕悬挂轴旋转的过程中,可以将混合液挤压并快速穿过漏液孔,在排列分布的刀片切削下成离散落入萃取筒内,进一步提高两相的混合程度。
4、本发明中,推液板的另一侧通过L型连接板连接有和漏液孔配合使用的胶垫,胶垫的底部且位于外边侧设置有一周凸缘,环形液相槽的外边侧开设有连通漏液孔的插孔,插孔内滑动连接有封板,萃取筒的外表壁开设有和插孔对应的连通孔,环形液相槽的外边侧固定设置有连通内腔的排液管,排液管的一端贯穿萃取筒并连接有阀门,由此当需要分离两相时,控制封板滑动,封堵漏液孔,并开启阀门,位于底部的重相可以通过排液管排出,分液操作方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的萃取筒及其内部的结构示意图;
图2为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的萃取筒及其内部各组件详细的结构示意图;
图3为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的汲液管剖视的结构示意图;
图4为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的环形液相槽、旋转挤压组合和螺旋管配合的结构示意图;
图5为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的推液板和环形液相槽配合的结构示意图;
图6为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的旋转挤压组合的结构示意图;
图7为本发明提出的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器的胶垫主视图剖视的结构示意图。
图例说明:
1、萃取筒;11、环形液相槽;111、漏液孔;112、插孔;113、排液管;12、连通孔;2、螺旋管;21、汲液管;211、分流板;2111、分流孔;212、导流板;2121、圆弧板;22、悬挂轴;23、导向管;3、超声震动棒;31、翼板;4、超声波换能器;5、旋转挤压组合;51、悬挂板;52、推液板;521、胶垫;5211、凸缘;6、刀片;7、封板;8、阀门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3,一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,包括萃取筒1、位于萃取筒1内的圆锥型螺旋管2和位于螺旋管2通道内的圆锥型超声震动棒3和超声波换能器4,螺旋管2的小端位于上部,且位于下部的口部连接有汲液管21,螺旋管2通过连接板连接有位于螺旋管2螺旋轴线上的悬挂轴22,悬挂轴22的顶部贯穿萃取筒1且为转动配合,在萃取筒1的顶部安装驱动电机,驱动电机和悬挂轴22连接,超声震动棒3的外表壁固定设置有翼板31,翼板31采用超声振片材质制成,翼板31沿着超声震动棒3轴线方向为扭转状,此种扭转结构,使得在螺旋管2内流动的混合相翻转,进而可以增大混合相对翼板31的冲击力,萃取筒1的内周边且靠近顶部固定设置有和悬挂轴22同轴心分布的环形液相槽11,螺旋管2上的出口端固定连接有导向管23,导向管23用于将螺旋管2内的混合相导入环形液相槽11内,其中超声波换能器4安装在导向管23上,其振动输出端贯穿螺旋管2并和超声震动棒3固定连接,超声波换能器4电性连接外部的超声波发生器;环形液相槽11内的底部开设有漏液孔111,汲液管21的一端为圆形另一端为矩形状且其矩形开口方向和螺旋管2的旋转方向相同,由此螺旋管2旋转时,轻相和重相利用惯性力通过汲液管21进入螺旋管2内并加速上升,在翼板31的导向下轻相和重相翻滚融合,同时翼板31高频振动加速被萃取相内的物质进入溶剂中;其中位于汲液管21的矩形开口端的内侧壁固定设置有水平分布的分流板211和位于分流板211上部且为倾斜布置的导流板212,导流板212下部的一端向外折弯有圆弧板2121,圆弧板2121位于分流板211的斜下方,分流板211的上端面开设有分流孔2111,由此轻相和重相进入汲液管21的过程中,其中一相在导流板212尾部的圆弧板2121导向下具有卷曲的流动动作,同时流经分流孔2111的此相和卷曲的流体构成湍流状,湍流的一相和另一相可以充分融合,使得进入螺旋管2内部前充分混合,为螺旋管内的提高萃取率做准备。
实施例2
请参阅图4-6,和实施例1的区别为还包括位于萃取筒1内的旋转挤压组合5,旋转挤压组合5包括悬挂板51、位于悬挂板51下部且靠近两端的推液板52,悬挂板51的中部和悬挂轴22为贯穿固定连接,推液板52位于环形液相槽11内,推液板52的一侧和其运动方向为锐角,漏液孔111内安装有排列分布的刀片6,漏液孔111为矩形状,且其长度方向和环形液相槽11的半径方向垂直,推液板52在绕悬挂轴22旋转的过程中,可以将混合液挤压并快速穿过漏液孔111,在排列分布的刀片6切削下成离散落入萃取筒1内,进一步提高两相的混合程度。
实施例3
请参阅图1和图5-7,和实施例2的区别为推液板52的另一侧通过L型连接板连接有和漏液孔111配合使用的胶垫521,胶垫521的底部且位于外边侧设置有一周凸缘5211,环形液相槽11的外边侧开设有连通漏液孔111的插孔112,插孔112内滑动连接有封板7,萃取筒1的外表壁开设有和插孔112对应的连通孔12(图中位置被遮挡),在萃取筒1的外部安装油缸或者电动伸缩杆(图中未显示),油缸或者伸缩杆的输出轴穿过连通孔12并和封板7的一端固定连接,用于封板7滑动的自动控制,环形液相槽11的外边侧固定设置有连通内腔的排液管113,排液管113的一端贯穿萃取筒1并连接有阀门8,由此萃取完毕需要分离两相时,控制封板7向内滑动,封板7封堵漏液孔111,需要指出的时,胶垫521用于临时封堵漏液孔111,便于取样检测;然后保持螺旋管2持续加速度转动,直至萃取筒1液体被导入环形液相槽11内,然后静置一端时间,当两相分离后,开启阀门8,位于底部的重相可以通过排液管113排出,分液操作方便。
工作原理:使用前,将上述实施例中提到的超声波发生器,驱动电机和油缸或者电动伸缩杆连接外部的控制电箱,由控制电箱提供电能和控制命令;使用时,初始状态,位于萃取筒1内的溶剂相和原液相为轻相和重相两相并处于分层状态,控制驱动电机启动带动螺旋管1转动,轻相和重相利用惯性力进入汲液管21,在汲液管21的湍流混合下进入螺旋管2内并加速上升,超声波发生器启动通过超声换能器转换为超声震动棒2的震动,进而扭转的翼板31震动,使得在螺旋管2内的两相全面接触并萃取,持续上升的混合液在导向管23的导向下进入环形液相槽11内,然后通过环形液相槽11内的漏液孔111重新落入萃取筒1内的底部,实现循环萃取动作。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,包括萃取筒(1)、超声波换能器(4)、位于萃取筒(1)内的螺旋管(2)和位于螺旋管(2)通道内的圆锥型超声震动棒(3),所述螺旋管(2)形成的螺旋结构为圆锥形,且螺旋管(2)形成的螺旋结构上部为小端,且位于下部的口部连接有汲液管(21),所述螺旋管(2)通过连接板连接有位于螺旋管(2)螺旋轴线上的悬挂轴(22),所述悬挂轴(22)的顶部贯穿萃取筒(1)且为转动配合,所述超声震动棒(3)的外表壁固定设置有翼板(31),所述翼板(31)沿着超声震动棒(3)轴线方向为扭转状,所述萃取筒(1)的内周边且靠近顶部固定设置有和悬挂轴(22)同轴心分布的环形液相槽(11),所述螺旋管(2)上的出口端固定连接有导向管(23),所述环形液相槽(11)内的底部开设有漏液孔(111),所述汲液管(21)的一端为圆形另一端为矩形状且其矩形开口方向和螺旋管(2)的旋转方向相同,位于所述汲液管(21)的矩形开口端的内侧壁固定设置有水平分布的分流板(211)和位于分流板(211)上部且为倾斜布置的导流板(212),所述导流板(212)下部的一端向外折弯有圆弧板(2121),所述圆弧板(2121)位于分流板(211)的斜下方,所述分流板(211)的上端面开设有分流孔(2111)。
2.根据权利要求1所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,还包括位于萃取筒(1)内的旋转挤压组合(5),所述旋转挤压组合(5)包括悬挂板(51)、位于悬挂板(51)下部且靠近两端的推液板(52),所述悬挂板(51)的中部和悬挂轴(22)为贯穿固定连接,所述推液板(52)位于环形液相槽(11)内,所述推液板(52)的一侧和其运动方向为锐角。
3.根据权利要求2所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,所述漏液孔(111)内安装有排列分布的刀片(6)。
4.根据权利要求3所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,所述漏液孔(111)为矩形状,且其长度方向和环形液相槽(11)的半径方向垂直。
5.根据权利要求3所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,所述推液板(52)的另一侧通过L型连接板连接有和漏液孔(111)配合使用的胶垫(521),所述胶垫(521)的底部且位于外边侧设置有一周凸缘(5211),所述环形液相槽(11)的外边侧开设有连通漏液孔(111)的插孔(112),所述插孔(112)内滑动连接有封板(7)。
6.根据权利要求5所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,所述萃取筒(1)的外表壁开设有和插孔(112)对应的连通孔(12)。
7.根据权利要求5所述的一种具有循环萃取功能的超声强化化工原料萃取器,其特征在于,所述环形液相槽(11)的外边侧固定设置有连通内腔的排液管(113),所述排液管(113)的一端贯穿萃取筒(1)并连接有阀门(8)。
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