CN113617054A - 一种转盘萃取塔用动环以及动静环组件和转盘萃取塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘萃取塔用动环以及动静环组件和转盘萃取塔，该动环为齿轮结构，包括齿轮法面、均匀布设于齿轮法面外圆周的分散齿以及位于中心用于安装转轴的轴孔；分散齿由第一斜边和第二斜边组成，第一斜边的延长线穿过动环的正中心，第二斜边与相邻分散齿上与之相交的第一斜边垂直。该动静环组件包括转轴、动环和静环，动环设置于转轴上，动环和静环上下间隔设置，动环为具有上述结构的动环。该转盘萃取塔包括塔体，塔体内设有上述动环或动静环组件。本发明动环和动静环组件在使用过程中可使物料分散更均匀，粒径分布更窄，提高萃取塔的萃取效率。本发明转盘萃取塔萃取效率高，可广泛适用于不易分层，或易于乳化的体系的萃取分离。

Description

一种转盘萃取塔用动环以及动静环组件和转盘萃取塔

技术领域

本发明属于萃取设备技术领域，尤其涉及一种转盘萃取塔用动环以及动静环组件和转盘萃取塔。

背景技术

转盘萃取塔是一种重要的化工传质设备，它在化工、石油和环境保护等领域有着广泛的应用。转盘萃取塔具有结构简单，处理量大，投资小等优点。因此，自从其问世以来，一直在医药、精细、石油化学工业中得到了广泛的应用。

转盘萃取塔的基本结构是在塔体内壁面上按一定间距装有若干个环形挡板，称为静环，静环将塔内分割成若干个小空间。两静环之间均装一动环。动环固定在转轴上，转轴由塔项的电机驱动。动环的直径小于静环的内径，以便于装卸。萃取操作时，动环随转轴高速旋转，其在液体中产生的剪应力将分散相破裂成许多细小的液商，在液相中产生强烈的涡旋运动，从而增大了相际接触面积和传质系数。同时静环的存在在一定程度上抑制了轴向返混，因而转盘萃取塔的传质效率较高。

现有技术在动环结构方面的研究较少，一般采用圆环形转盘结构，其具有如下缺陷：

1、分散相粒径分布宽，萃取塔塔板数小，萃取效率低。

2、对于易乳化的体系，其粒径分布宽易造成乳化，不易分层，造成萃取失败。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种转盘萃取塔用动环，该动环在使用过程中可使物料分散更均匀，粒径分布更窄，提高萃取塔的萃取效率。

本发明的第二个目的在于提供一种转盘萃取塔用动静环组件，该动静环组件在使用过程中可使物料分散更均匀，粒径分布更窄，提高萃取塔的萃取效率。

本发明的第三个目的在于提供一种转盘萃取塔，萃取效率高，可广泛适用于不易分层，或易于乳化的体系的萃取分离。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种转盘萃取塔用动环，所述动环为齿轮结构，包括齿轮法面、均匀布设于所述齿轮法面外圆周的分散齿以及位于中心用于安装转轴的轴孔；

所述分散齿由第一斜边和第二斜边组成，所述第一斜边的延长线穿过所述动环的正中心，所述第二斜边与相邻所述分散齿上与之相交的第一斜边垂直。

更进一步地，所述齿轮法面外圆周上均布有12个所述分散齿。

更进一步地，同一所述分散齿上第一斜边与第二斜边之间的夹角为60°。

更进一步地，所述动环厚度为2-6mm。

更进一步地，所述动环在转盘萃取塔内工作时的旋转方向为与所述分散齿朝向相反的方向。

本发明还提供了一种转盘萃取塔用动静环组件，包括转轴、动环和静环，所述动环设置于所述转轴上，所述静环为圆环形，其外边缘与萃取塔内壁相近，所述动环和静环上下间隔设置，所述动环为具有上述结构的动环。

本发明还提供了一种转盘萃取塔，包括塔体，所述塔体内设有具有上述结构动环或具有上述结构动静环组件。

本发明的有益效果在于：

1、本发明动环为齿轮结构，与现有技术圆环形转盘结构相比，可使物料分散更均匀，粒径分布更窄，对物料没有明显的过度分散现象，不易发生乳化、不分层等现象，并且萃取效率可提升30％或以上。

2、采用本发明动环的转盘萃取塔，可以广泛地适用于不易分层，或易于乳化的体系的萃取分离。

附图说明

图1是本发明转盘萃取塔动静环组件段结构示意图；

图2是本发明动环结构示意图；

图3是本发明静环结构示意图；

其中：1、动环；11、齿轮法面；12、分散齿；121、第一斜边；122、第二斜边；13、轴孔；2、静环；3、转轴；4、支柱；5、定距管。

具体实施方式

为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

本发明提供了一种转盘萃取塔用动环，动环1为齿轮结构，包括齿轮法面11、均匀布设于齿轮法面11外圆周的分散齿12以及位于中心用于安装转轴3的轴孔13；动环1与转轴3以焊接方式连接。

分散齿12由第一斜边121和第二斜边122组成，第一斜边121的延长线穿过动环1的正中心，第二斜边122与相邻分散齿12上与之相交的第一斜边121垂直。

更进一步地，同一分散齿12上第一斜边121与第二斜边122之间的夹角为60°，即在齿轮法面11圆周上均布12个分散齿12。通过实验证明，在该分散作用下形成的分散相粒径分布窄，且在5-8㎜内，可以使萃取塔塔板数最大化。

更进一步地，动环1厚度为2-6mm，为304不锈钢材质。

更进一步地，动环1在转盘萃取塔内工作时的旋转方向为与分散齿12朝向相反的方向。

本发明还提供了一种转盘萃取塔用动静环组件，包括转轴3、动环1和静环2，动环1设置于转轴3上，静环2为圆环形，其外边缘与萃取塔内壁连接，动环1和静环2上下间隔设置，且静环2的数量比动环1的数量多1块。动环1为具有上述结构的动环。

更进一步地，动环1和静环2均为304不锈钢材质，厚度为2-6mm。如图1所示的转盘萃取塔内具有30片静环2和29片动环1。静环2之间通过三根支柱4连接，片间通过定距管5隔开。定距管5为空心结构，支柱4设置于定距管5内。

本发明还提供了一种转盘萃取塔，包括塔体，塔体内设有具有上述结构动环1或具有上述结构动静环组件。

下面结合实验例对本发明的实验效果进行分析：

实验例1：分散效果对比实验

实验对象：实验组萃取塔采用本发明动环，对照组萃取塔采用现有技术圆形盘，其它部件结构相同。

原料：光学单体(CR39)。

萃取液：纯水。

实验条件：上部进料口进光学单体200g/分钟，下部进料口进纯水200g/分钟。

实验结果见下表1和表2：

表1：转速300转/分钟分散效果对比结果

表2：转速400转/分钟分散效果对比结果

结论：实验表明本发明齿轮动环对比现有技术一般圆形转盘有以下明显优势：1、物料分散均匀，粒径分布窄。2、对物料没有明显的过度分散现象，不易发生乳化、不分层等现象。

实验例2：萃取效果对比实验

实验对象：实验组萃取塔采用本发明动环，对照组萃取塔采用现有技术圆形盘，其它部件结构相同。

原料：光学单体(CR39)酸含量2％。

萃取液：纯水。

实验条件：上部进料口进光学单体，下部进料口进纯水100g/分钟，转速300转/分钟。

实验结果见下表3和表4：

表3：纯水进料100g/分钟萃取效果对比结果

表4：纯水进料200g/分钟萃取效果对比结果

结论：实验表明本发明齿轮动环对比现有技术一般圆形转盘有以下明显优势：1、萃取效率高。2、萃取溶剂使用量少。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种转盘萃取塔用动环，其特征在于：所述动环(1)为齿轮结构，包括齿轮法面(11)、均匀布设于所述齿轮法面(11)外圆周的分散齿(12)以及位于中心用于安装转轴(3)的轴孔(13)；

所述分散齿(12)由第一斜边(121)和第二斜边(122)组成，所述第一斜边(121)的延长线穿过所述动环(1)的正中心，所述第二斜边(122)与相邻所述分散齿(12)上与之相交的第一斜边(121)垂直。

2.根据权利要求1所述一种转盘萃取塔用动环，其特征在于：所述齿轮法面(11)外圆周上均布有12个所述分散齿(12)。

3.根据权利要求1所述一种转盘萃取塔用动环，其特征在于：同一所述分散齿(12)上第一斜边(121)与第二斜边(122)之间的夹角为60°。

4.根据权利要求1所述一种转盘萃取塔用动环，其特征在于：所述动环(1)厚度为2-6mm。

5.根据权利要求1所述一种转盘萃取塔用动环，其特征在于：所述动环(1)在转盘萃取塔内工作时的旋转方向为与所述分散齿(12)朝向相反的方向。

6.一种转盘萃取塔用动静环组件，包括转轴(3)、动环(1)和静环(2)，所述动环(1)设置于所述转轴(3)上，所述静环(2)为圆环形，其外边缘与萃取塔内壁相近，所述动环(1)和静环(2)上下间隔设置，其特征在于：所述动环(1)为权利要求1-3任一项所述动环。

7.一种转盘萃取塔，包括塔体，其特征在于：所述塔体内设有权利要求1-3任一项所述动环(1)或权利要求4所述动静环组件。

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