CN1140310C - 三相提取柱 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种由两个室(1，2)组成的三相提取柱。这两个室在它们的上部和下部通过溢流道(3)相连并具有接管(4，5，6，7)用于输入和输出第一和第二分散相。其中，至少一个室装有内装件尤其是填料或穿孔的底板。

Description

三相提取柱
本发明涉及一种三相提取柱，它具有两个在它们的上部和下部通过连接通道相连的室和一些接管，用来输入和输出第一和第二分散相。
可以在化工、湿法冶金、微生物和其它的工业部分使用这类多相提取器来分离、提取、浓缩和纯化物质。
实施三相液体提取工艺的设备已知的是双室系统，其中，这两个室在其上部相连，或具有多孔的隔板。这两室都充满连续相，两种不溶于连续相中的分散相以点滴形状通过连续相。其中，物质会从第一分散相(精炼相)通过连续相(也称为液膜相)过渡到第一分散相(提取相)。请参见例如杂志“化学工艺的理论基础”1984，T.18第6号第736-738页。
这种设备需要改善它的效率和扩大到多级工艺。
从技术观点和可达到的效果来看，由第一和第二充满连续相(液膜)的室所组成的三相提取柱最接近上述设备。上述室具有分散各个相的装置，并通过溢流道相互连接，以便连续相的循环。溢流道被设计成管子，它将上述室的上部和下部分别相互连接。提取器设有接管，用于输入和输出第一和第二分散相。(俄罗斯专利申请94015776/26 1015406，1994年，4月27日)。
待分散的相(即原液)和溶剂(提取相)分别在相应的室中借助于分散装置分成点滴，它们以滴状通过连续相。由于第一和第二室中分散作用的密度不同而使连续相通过上、下溢流道实现循环，这样，待提取的物质就从一个室过渡到另一个室，从第一待分散的相过渡到第二个。
已知的三相提取柱的缺点在于室中轴向混合度很高，尤其是在具有逆流的接触相的室中，这意味着在逆流提取中减小了效率。
本发明的任务在于提高三相提取柱的效率。
按照本发明，从上述设备出发，上述任务是使至少一个室配设内装件实现的。
按照一个优选的实施例，内装件被设计为填料。
另一方案是，内装件也可以设计成穿孔的底板。
内装件最好设计成搅拌件。
上述室最好具有通过溢流道相连的端部分离器。
本发明的一种改进结构的特征是，在具有两个室的第一级之下方设置另一个相互连接的结构相同的级。
上述室配有设计为填料(有顺或无序)或穿孔底板的内装件，就可以减少连续相的循环流的轴向混合，因此，其流动性能可近似与塞状流循环。这样明显提高了两个室之间和第一和第二分散相之间的整体物质输送的效率。在一个或两个室中安装搅拌件或混合件(传统的搅拌器、振动底板等)也有助于提高效率，其中也提高了交换面积和减少了各分散相的轴向混合。
配置具有端部分离器的、用连接通道或溢流道相连的室阻止了两种分散相的混合。
通过前后连接多个双室柱的级可以明显改善提取工艺的性能。
在图1-3中示意描述了本发明三相提取柱的三种可能的方案。
图1-2表示单级提取柱，
图3表示多级提取柱。
在图1的三相提取柱的第一室1中装入穿孔底板形式的交换件或混合件。在使用静止交换件时，液体的脉动附加支持了上述分散。在图2的提取柱中，室1中的内装件设计成旋转的搅拌器，室2中的内装件设计成无序的填料。在图3的提取柱中，室1装有有顺填料，室2装有穿孔的底板。
在所有实施例中，三相提取柱原则上由第一室1和第二室2组成，它们在上部和下部通过连接通道或溢流道2相连。室1和2具有输入用的接管4和5以及输出第一和第二分散相的接管6和7。一个或两个室1和2装有内装件8。三相提取柱的室1、2具有通过连接通道或溢流道3相连的端部分离器9和10。此外，室1(其内有连续相和分散相以逆流流过)具有一个用于分离连续相中所夹带的点滴的分离区11。用于输入第一和第二待分散相的接管4和5可以设置分配器12。
三相提取柱按下述原理工作：
室1和2注满连续相。待分散的相通过接管4和5和必要时经由分配器12输送给室1和2。根据待接触液体的密封，分散相的点滴在室1和2中向上或向下运动，并在端部分离器9和10中聚集。在多级设备中重复每级中的分散和聚集过程。这里，待分散相的分散通过分配器12和/或搅拌件、筛状底板或振动底板(图1和2)实现。这两种分散相借助于接管6和7从提取柱中排出。
在点滴流通过室1和2运动时形成不同密度的乳浊液。因此出现连续相的上升运动和在另一侧的下降运动。由此引起连续相在室1和2之间经由端部分离器9、10、分离区11和溢流道3的循环。
在循环的连续相流过带内装件8的室1和2时形成近似于柱塞流的流动状态。这一优点是由于减少了液压的不均匀性和通过内装件8的回混而获得的。其中将第一和第二分散相的混合减至最小。端部分离器9和10以及分离区11也有助于减少混合。
三相提取柱也可以作为借助于液膜来分离物质的装置来应用。这时精炼相以分散相的形式供入室1和2之一中。待提取的物质通过循环的连续相(其用作液膜)提取，并被转入另一室中，在那里通过第二分散相进行再提取。

Claims (6)

1.有两个室(1，2)的三相提取柱，上述室在其上部和下部通过溢流道(3)相连并具有接管(4，5，6，7)用于输入和输出第一和第二分散相，其特征为，至少一个室配装有内装件(8)。
2.按照权利要求1的三相提取柱，其特征为，内装件(8)被设计为填料。
3.按照权利要求1的三相提取柱，其特征为，内装件被设计为穿孔底板。
4.按照权利要求1的三相提取柱，其特征为，内装件被设计为搅拌件。
5.按照权利要求1-4中之一的三相提取柱，其特征为，室(1，2)具有通过溢流道(3)相连的端部分离器(9，10)。
6.按照权利要求1-4中之一的三相提取柱，其特征为，在具有两个室的第一级的下方设置其它的前后相连的带有室的级。
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