CN116234618A - 液液萃取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液液萃取装置,其能够使萃取塔的高度保持较低,对安装场所的限制较少,结构上也比较简单并能够高效地进行萃取。该具有多个萃取塔的多塔式液液萃取装置,其特征在于,其n个(n为2以上的整数)萃取塔并排配置,各萃取塔在塔顶部侧具有重液供给部和在塔底部侧具有重液排出部,另外,在塔底部侧具有轻液供给部和在塔顶部侧具有轻液排出部,n个萃取塔的重液通道串联连接,另外,这些n个各萃取塔中的至少两个通过各自的管道与各自的隔膜腔连接,所述隔膜腔具有封闭空间,其部分壁面由隔膜形成并通过运行驱动部来改变容积,每个萃取塔和各自的隔膜腔之间的管道具备可调节内部压力的压力调节腔和开闭阀。
Description
技术领域
交叉引用
本申请要求2021年6月1日在日本申请的特愿2021-92033号的优先权,该申请所述的全部内容通过引用并入本说明书中。另外,在本说明书中引用的所有专利、专利申请以及文献所述的全部内容通过引用并入本说明书中。
本发明涉及一种液液萃取装置。具体地说,本发明涉及一种萃取塔的高度保持较低、对设置场所的限制较少、结构上也比较简单并能够高效地进行萃取的液液萃取装置。
背景技术
液液萃取处理是通过向其他溶剂中转移在溶剂中溶解的溶质的方法萃取期望的物质,以进行分离和纯化的处理。这种液液萃取处理存在以下问题:从物质转移的观点考虑,与诸如蒸馏、吸附以及吸收之类的分离相比其效率较低,而且增加了液体之间的接触效率和接触时间,因此,所使用的萃取塔的高度较高,在设置上受到限制。
另外,从上述物质转移的观点考虑,开发出一种提高效率并且具有连续萃取装置MS柱和运行托盘本身的Karr柱等的运行部的混合沉降器型萃取塔。
由于这些萃取装置在塔内部具有运行部,因此机制较复杂并且存在维护性的问题,还存在引进成本的问题。另一方面,液液萃取的填充塔为填充有填充物的简单结构,在维护性和引进成本方面都具有优势,但存在液液接触效率较低的问题。
另外,例如专利文献1至3的公开所示,脉动塔作为主要用于原子原料循环的溶剂萃取装置也广为人知。脉动塔具有可连续运行、脉动塔内部的溶剂滞留时间较短,因此溶剂的辐射损伤较少的优点。但是,传统的脉动(拍动)填充塔虽然性能好,但存在由于使塔内部整体脉动因而容易溢流、操作范围窄的问题。
需要说明的是,例如,在专利文献4中公开了以下结构:在对处理塔施加脉动的基础上,使用了设置在处理塔外部的隔膜泵,对该隔膜泵的排出部或吸入部的一者进行遮蔽处理,使另一者与处理塔内部连接,使处理塔的内部流体往复运动。公开了一种液液萃取装置,其通过使用外部隔膜泵来形成脉动,从而与传统的脉动塔相比以简单的方法降低了设备的成本。但是,即使使用了这种隔膜泵的液液萃取装置也有以下问题尚未解决:增加了如上所述的液体之间的接触效率和滞留时间,萃取塔的高度增加,在安装上受到限制。另外,在专利文献4所公开的装置中,存在以下问题:虽然有说明隔膜泵的容积是根据所需的脉冲振幅乘以脉动塔的内部截面积的值进行选择的,但由于隔膜的振幅没有调节余量而无法进行调节,根据萃取系统的不同而容易发生溢流。
【专利文献】
【专利文献1】日本专利文献特开平5-192505号
【专利文献2】日本专利文献特开平5-337304号
【专利文献3】日本专利文献特开平7-31803号
【专利文献4】日本专利文献特开2018-15754号
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种为了解决上述传统技术中存在的问题而实现的液液萃取装置。本发明的课题还在于提供一种萃取塔的高度保持较低、对安装场所的限制较少、结构上也比较简单并能够高效地进行萃取的液液萃取装置。
解决上述课题的本发明为一种具有多个萃取塔的多塔式液液萃取装置,其特征在于,n个(n为2以上的整数)萃取塔并排配置,
各萃取塔在塔顶部侧具有重液供给部和在塔底部侧具有重液排出部,另外,在塔底部侧具有轻液供给部和在塔顶部侧具有轻液排出部,
(a)n个萃取塔中的第一萃取塔的重液排出部经由管道与第二萃取塔的重液供给部连接,第二萃取塔的重液排出部经由管道与第三萃取塔的重液供给部连接,…第(n-1)萃取塔的重液排出部经由管道与第n萃取塔的重液供给部连接,以此方式,n个萃取塔的重液通道串联连接,和/或,
(b)n个萃取塔中的第n萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-1)萃取塔的轻液供给部连接,第(n-1)萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-2)萃取塔的轻液供给部连接,…第二萃取塔的轻液排出部经由管道与第一萃取塔的轻液供给部连接,以此方式,n个萃取塔的轻液通道串联连接,另外,
这些n个各萃取塔中的至少两个通过各自的管道与各自的隔膜腔连接,上述隔膜腔具有封闭空间,其部分壁面由隔膜形成并通过运行驱动部来改变容积,
每个萃取塔和各自的隔膜腔之间的管道具备可调节内部压力的压力调节腔和开闭阀。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,所述隔膜腔为,卸下由具备形成每个腔室的壁面的隔膜交替运行的两个腔室部并由电动或压缩空气驱动的隔膜泵的各流入口和流出口的止回阀,且将一个腔室部的流出口和另一个腔室部的流入口用隔板封闭,各腔室部只有一个液体通道并且各腔室部使用改进的设有气体释放用喷嘴的隔膜泵,使两个萃取塔的管道分别与该隔膜泵连接。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,所述n个萃取塔为两个萃取塔。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,可以通过由各萃取塔内液体的平均密度和液面高度求得的塔内的任何位置的压力与压力调节腔内的压力差来调节所述萃取装置的振幅。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,所述萃取装置的脉动可以通过调节压力调节腔内的压力和开闭阀以仅使任意一个塔脉动来进行。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,所述萃取装置的脉动可以通过单独调节压力调节腔内的压力根据各萃取塔来改变振幅。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,其特征在于,所述各萃取塔在塔顶具有气液界面,且通过塔顶部的均压管分别连接,塔内的压力均匀。
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,示出了以下方面,其特征在于,所述各萃取塔的所述n个萃取塔为三个以上的萃取塔,相邻的萃取塔为三个以上的塔分别连接,或任意两个以上的塔通过管道与上述改进的隔膜泵连接。
发明效果
本发明的液液萃取装置是一种具有多个萃取塔的多塔式液液萃取装置,由于多个萃取塔并排配置,因此即使需要增加液体之间的接触效率和滞留时间,高度也比一塔式萃取塔低,从而容易设置在现有设备内等。
另外,在本发明的液液萃取装置中,脉动器不是机制复杂的脉动器,可以利用现有的隔膜泵进行改进,因此在经济方面也比较有利。
另外,在本发明的液液萃取装置中,相对于多个萃取塔,与各自的隔膜腔之间的管道的连接部可以安装在想要施加脉动的任何场所,另外可以任意调节脉动的振幅和频率,可以仅对一个塔施加脉动,因此,例如,只要是第一塔浓度梯度较大、容易发生物质转移的系统,就可以不对第一塔实施脉动,仅对第二塔施加脉动,以进行有效萃取并能够节省脉动器的动力。
另外,在本发明的液液萃取装置中,例如,即使待处理溶液的特性发生变化也能够通过向第一塔施加脉动来提高萃取效率,应对变化。
另外,在本发明的液液萃取装置中,通过从萃取塔的外部引入作为脉动器的隔膜腔,也能够应用于现有的萃取塔的改造。
另外,在本发明的液液萃取装置中,例如,在液体与液体容易混合、轻液与重液的比重差小的系统中,为了抑制液滴不会滴落或上升的溢流现象,在振幅减小、轻液与重液的比重差大的系统中,为了抑制液滴过快转移,可以进行使振幅增加频率也更快的调节,因此适用系统的范围较广。
另外,在本发明的液液萃取装置中,例如,在第一塔中的物质转移量大的系统中,第一塔的液体流量与第二塔相比较大,因此从防止溢流的观点考虑,可以进行改变第一塔和第二塔的振幅或仅停止第一塔的振幅的对应。
另外,在本发明的液液萃取装置中,通过增加萃取塔并导入相同的系统,可以仅通过现有装置的额外施工来提高性能。
另外,在本发明的液液萃取装置中,例如,由于在萃取塔的外部安装作为脉动器的隔膜腔,因此容易进行维护,由于萃取塔内部没有Karr柱或RDC之类的运行部,因此在发生故障时容易应对。
另外,在各种系统中使用萃取塔的情况下,可以从脉动器上分支设置多个预先向萃取塔施加脉动的管道和阀门,根据系统的不同,可以通过阀门操作任意选择施加脉动的位置,也可以自由控制各自的脉动的振幅。
另外,由于与两塔相连的脉动器在脉动器内不会混合液体,因此可以采用一塔或多塔分别进行用于组分分离的正萃取、从萃取剂中分离萃取的物质的反萃取。
附图说明
图1是本发明的液液萃取装置的一实施方式的装置整体结构的示意图。
图2是本发明的液液萃取装置的一实施方式的装置中使用的改进的隔膜腔结构的示意图。
符号说明
10、20:萃取塔
12、22:填充物
14、24:喷淋喷嘴
15、25:喷嘴
16、26:溢出喷嘴
17、27:排水管
44、54:隔膜腔
60:隔膜泵
64A、64B:隔板
66A、66B:气体释放用喷嘴
具体实施方式
以下根据实施方式对本发明进行更详细的说明。
图1是本发明的液液萃取装置的一实施方式的装置整体结构的示意图,另外,图2是本发明的液液萃取装置的一实施方式的装置中使用的改进后隔膜腔结构的示意图。
本发明的液液萃取装置是一种具有多个萃取塔的多塔式液液萃取装置,n个(n为2以上的整数)萃取塔并排配置。
在图1所示的实施方式中,示出了在本发明的多塔式液液萃取装置1中的最小结构两塔(n=2)的萃取塔10、20并排配置的构成例,但在本发明的液液萃取装置1中,萃取塔的数量(n)当然也可以为3以上。需要说明的是,虽然没有特殊限定,但通常n的个数为例如2~4、更优选为2~3左右。由此,由于多个萃取塔并排配置,即使需要增加液体之间的接触效率和滞留时间,高度也比一塔式萃取塔低,从而容易设置在现有设备内等。需要说明的是,在本说明书中,所谓的“并排配置”是指在假定某个安装场所的情况下,各萃取塔相对于设置面并排配置这种广义的含义,并不仅仅意味着其位置、间隔、角度等完全一致的方式。另外,其“设置面”也通常由一个水平面组成,但也可以是例如表面有台阶的方式、表面有曲率的方式、甚至设置面可以分为多层的方式。
这样一来,由于多个萃取塔并排配置,即使需要增加液体之间的接触效率和滞留时间,高度也比一塔式萃取塔低,从而容易设置在现有设备内等。
在本发明的液液萃取装置中,各萃取塔在塔顶部侧具有重液供给部以及在塔底部侧具有重液排出部,另外,在塔底部侧具有轻液供给部以及在塔顶部侧具有轻液排出部。在图1所示的实施方式中,在各萃取塔10、20中,在配置于塔内的填充物12、22上侧(塔顶部侧),具备作为重液供给部的喷淋喷嘴14、24和作为轻液排出部的溢出喷嘴16、26,在填充物下侧(塔底部侧)的塔底的部中空部中,设有作为轻液供给部的喷嘴15、25和作为重液排出部的排水管17、27,只要作为萃取塔能有效发挥作用,对各供给部和各排出部的形状和严格的配置位置等没有特殊限制。
在本发明的液液萃取装置中,为发挥多塔式的作用,需要满足:
(a)n个萃取塔中的第一萃取塔的重液排出部经由管道与第二萃取塔的重液供给部连接,第二萃取塔的重液排出部经由管道与第三萃取塔的重液供给部连接,……第(n-1)个萃取塔的重液排出部经由管道与第n萃取塔的重液供给部连接,以此方式n个萃取塔的重液通道串联连接,和/或,
(b)n个萃取塔中的第n萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-1)萃取塔的轻液供给部连接,第(n-1)萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-2)萃取塔的轻液供给部连接,……第二萃取塔的轻液排出部经由管道与第一萃取塔的轻液供给部连接,以此方式n个萃取塔的轻液通道串联连接。
在图1所示的实施方式中,对该点进行说明,
(a)两个萃取塔10、20中的第一萃取塔10的重液排出部(排水管)17经由管道32与第二萃取塔的重液供给部(喷淋喷嘴)24连接,以此方式两个萃取塔的重液通道串联连接,另外,
(b)两个萃取塔10、20中的第二萃取塔20的轻液排出部(溢出喷嘴)26经由管道34与第一萃取塔10的轻液供给部(喷嘴)15连接,以此方式两个萃取塔的轻液通道串联连接。
在图1所示的实施方式中,在所述(a)的重液通道和所述(b)的轻液通道这两个通道中均形成为串联连接,但根据萃取操作要获得的目标物质的种类,也可以仅所述(a)的重液通道或所述(b)的轻液通道中的一个进行串联连接。
需要说明的是,在图1中,符号82表示重液罐,符号84表示轻液罐,符号86表示轻液缓冲罐。
另外,在本发明的液液萃取装置中,在采用一塔或多塔分别进行用于组分分离的正萃取、从萃取剂中分离萃取的物质的反萃取的方面中,相对于液液萃取装置整体的萃取塔的总数(N),将所述条件(a)和(b)的萃取塔的数量(n)设定为小于该总数(N)的值,以满足重液通道和/或轻液通道的串联连接结构。
并且,在本发明的液液萃取装置中,这些n个各萃取塔10、20中的至少两个通过各自的管道42、52与各自的隔膜腔44、54连接,该隔膜腔具有封闭空间,其部分壁面由隔膜形成并通过运行驱动部来改变容积。
每个萃取塔10、20与各自的隔膜腔44、54之间的管道42、52具备在期间可调节内部压力的压力调节腔46、56以及开闭阀48、58。
因此,在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,所述萃取装置的脉动能够调节压力调节腔46、56内的压力以及开闭阀48、58来仅使任意一塔脉动,另外,通过分别调节压力调节腔46、56内的压力,能够对各萃取塔10、20单独施加脉动。
因此,在本发明的液液萃取装置中,例如,在液体与液体容易混合、轻液与重液的比重差小的系统中,为了抑制液滴不会滴落或上升的溢流现象,在振幅减小、轻液与重液的比重差大的系统中,为了抑制液滴过快转移,可以进行使振幅增加频率也更快的调节,因此适用系统的范围较广。
另外,在本发明的液液萃取装置中,例如,在第一塔10的物质转移量大的系统中,第一塔的液体流量与第二塔20相比较大,因此从防止溢流的观点考虑,可以进行改变第一塔和第二塔的振幅或仅停止第一塔的振幅的对应。
需要说明的是,在图1所示的实施方式中,由于在液液萃取装置中仅有两个并排配置的萃取塔10、20,两个萃取塔10、20均为通过管道42、52与隔膜腔44、54连接的结构,但在本发明的液液萃取装置中萃取塔的数量n为3以上的实施方式中,不必使所有的萃取塔都与隔膜腔连接,也可以为使三个以上的萃取塔中至少两个萃取塔与隔膜腔连接的结构。即,在本发明的液液萃取装置的另一实施方式中,所述各萃取塔中,所述n个萃取塔为三个以上的萃取塔,相邻的萃取塔为三个以上的塔,或任意两个以上的塔通过管道与上述改进的隔膜泵连接。这是由于,在本发明的液液萃取装置中,只要是能够对并排配置的多个萃取塔中至少两个以上的萃取塔的隔膜腔施加脉动的结构,即可发挥出预期的作用。
在本发明的液液萃取装置中,作为对各萃取塔10、20施加脉动的隔膜腔44、54,具有如上所述部分壁面由隔膜形成并通过运行驱动部来改变容积的封闭空间,并且能够向各萃取塔10、20施加脉动,并没有特殊限定,也可以将多个隔膜腔44、54设置为分别独立的结构。在本发明的液液萃取装置中,由于将作为脉动器的隔膜腔安装在萃取塔10、20的外部,因此容易维护,由于萃取塔内部没有Karr柱或RDC之类的运行部,因此在发生故障时容易应对。
需要说明的是,在本发明的液液萃取装置的更优选的一实施方式中,如图1和图2所示,期望所述隔膜腔44、54构成为,卸下由具备形成每个腔室的壁面的隔膜62交替运行的两个腔室部并由电动或压缩空气驱动的隔膜泵60的各流入口61A、61B以及流出口62A、62B的止回阀(未图示),且将一个腔室部44的流出口61A和另一个腔室部54的流入口62B用隔板64A、64B封闭,各腔室部只有一个液体通道并且各腔室部61A、61B使用改进的设有气体释放用喷嘴66A、66B的隔膜泵,使两个萃取塔的管道42、52分别与该隔膜泵连接。通过采用这种结构,能够通过运行一个隔膜泵来对多个萃取塔施加脉动,因此能够缩小设备容积并实现经济的装置结构。另外,通过对现有的隔膜泵进行简单改造即可获得所需的结构,从而可以容易地制造装置。
作为在本发明的液液萃取装置的更优选的一实施方式中使用的与两塔连接的脉动器的上述改进的隔膜泵60,由于在其内部两个隔膜腔44和54之间液体不会混合,因此可以采用一塔或多塔分别进行用于组分分离的正萃取、从萃取剂中分离萃取的物质的反萃取。
需要说明的是,在图1所示的一实施方式中,示出了以下方面,对于两个萃取塔10、20,使一个实施了上述预定改造的隔膜泵60按照比例通过各自的管道42、52进行连接。另外,在本发明的液液萃取装置中,在配置在装置内的萃取塔的数量(n)为3以上的实施方式中,在构成通过实施了上述预定改造的隔膜泵60向各萃取塔施加脉动的隔膜腔的情况下,与图1所示的实施方式的结构相同,对于两个萃取塔,使一个实施了预定改造的隔膜泵60按照比例通过各自的管道进行连接,即也可以构成为两个萃取塔各使用一个隔膜泵60,或者,对一个隔膜泵60使所连接的两个管道42、52中的一个或两个在中间进行分支,从而对于三个以上的萃取塔使一个隔膜泵连接来对各萃取塔施加脉动。需要说明的是,这样一来,在使各管道42、52分支来与多个萃取塔进行连接的情况下,对于该多个萃取塔,为了能够施加各自独立的脉动,可以更换为以下结构的萃取塔:在所述各分支上设置开闭阀等的开闭方式,通过开闭操作传递来自隔膜泵60的任意腔室部44、54的脉动。
通过使相对于隔膜泵60所连接的两个管道42、52中的一个或两个在中间分支,在一个隔膜泵连接到三个以上的萃取塔的实施方式中,如图1所示的设置在管道中间的压力调节腔46、56,也可以在其分支的管道中间分别设置并与各萃取塔对应,或者可以在比分支的管道更靠近隔膜泵的一侧设置一个压力调节腔,以此对应多个萃取塔。
在本发明的液液萃取装置中,在各种系统中使用萃取塔的情况下,从作为脉动器的隔膜泵60预先分支设置多个用于向萃取塔施加脉动的管道和阀门,根据系统,可以通过阀门操作任意选择施加脉动的位置,并可以自由控制各自的脉动的振幅。
在图1所示的本发明的液液萃取装置的一实施方式中,相对于各萃取塔10、20与各自的隔膜腔44、54之间的管道42、52的连接部,均设置在塔底部侧,以此给出了示例。但在本发明的液液萃取装置中,相对于多个萃取塔与各自的隔膜腔44、54之间的管道42、52的连接部的位置并没有特殊限定,可以安装在想要施加脉动的任何场所,也可以位于相对于各萃取塔的各自相同的位置或不同的位置。
另外,在图1所示的本发明的液液萃取装置的一实施方式中,所述各萃取塔10、20在塔顶具有气液界面19、29,且通过塔顶部的均压管70分别连接,各塔内的压力均匀。需要说明的是,在图1中,符号72表示均压管70的管道上设置的排气口。这样一来,本发明的液液萃取装置中的多个萃取塔的全部或一部分通过均压管70分别连接,通过使所连接的各塔内的压力均匀,以压力均匀的该多个萃取塔代替较高的一塔式萃取塔,能够通过这种高度较低的多个萃取塔进行相同的萃取操作。
【实施例】
以下,根据实施例对本发明进行更具体的说明。
图1是显示实施例中使用的萃取装置的整体结构的示意图,图2是显示该实施例中使用的隔膜泵结构的示意图。
在图1中,作为萃取塔10、20,准备两个在塔径为65mm、高度为6m的塔中上下空余1m的状态下填充4m的比表面积为435m2/m3的耐腐蚀性金属的不规则填充物12、22的萃取塔。
填充物12、22的上侧具备用于供给重液的喷淋喷嘴14、24和用于排出轻液的溢出喷嘴16、26,卸下填充物下侧用于监控压力的压力指示器18、28和以压缩空气作为驱动源的气动式送液用隔膜泵的止回阀,如图2所示,在泵内的通道44、54中,通过管道42、52使空气驱动隔膜泵60与两塔连接,对上述空气驱动隔膜泵60进行了设置隔板64A、64B的改良。
20%的甲酸作为萃取组分、溶解有15%的无机盐作为其他组分、其余为水性介质,以此组成重液;磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂、N-癸烷作为萃取剂的稀释溶剂,以质量比(TBP:癸烷=)3:1混合介质,以此作为轻液。重液的密度为1190kg/m3,轻液的密度为900kg/m3。
由于以重液作为分散相,因此使用喷嘴孔径为Φ1.5mm、孔数为10的喷淋喷嘴14、24来向各塔10、20供给重液。
由于萃取剂和稀释溶剂的混合液作为轻液(连续相),因此在塔底的中空部设置液供给用喷嘴15、25,从该处供给,并从连续相的排出口即塔上部的溢出喷嘴16、26抽出。
为了使用两塔进行连续逆流的液液萃取,作为分散相的重液从第一塔(图中左塔)10供给,从第一塔底部提取的重液作为第二塔(图中右塔)20的分散相供给,从第二塔底部排出的液体作为处理后重液供给,作为连续相的轻液从第二塔底部供给,从第二塔的溢出喷嘴26排出的轻液暂时接收在缓冲罐86中,该液体供给到第一塔底部,从第一塔的溢出喷嘴16排出的液体作为处理后轻液。
比较例1:无脉动
首先,不运行隔膜泵进行萃取处理。预先将保持部分装入塔中,当轻液和重液的供给量达到塔内体积的5倍时,作为稳定状态测量数据。
以质量比计,轻液流量是重液流量的2倍。
作为结果,获得以下组成。
【表1】
此条件下重液的甲酸回收率为91.8%。
实施例1:仅第二塔有脉动
首先,一边从隔膜的气体释放管线中除去气体,一边向隔膜内供给塔内的液体,以使隔膜泵30中充满液体。然后,仅向第二塔20施加脉动。隔膜推入的体积为80ml,填充部的孔隙率为98%。液面每拍(振幅)移动约5cm。频率设定为30Hz,除此以外与无脉动的条件相同。
作为结果,获得以下组成。
【表2】
实施例2:第一塔有脉动,脉动条件与实施例1相同
向第一塔也施加脉动。除此以外,在与实施例1相同的条件下进行试验。作为结果,重液难以滴落到第一塔为分散相的塔底,发生在塔内滞留的现象(溢流)。通过塔内压力检测出该现象。由于第一塔具有重液相供给口和来自第二塔的轻液相排出口的供给口,因此甲酸的量比第一塔多,作为结果,待处理液体流量从第二塔增加,分散相的重液受脉动影响难以滴落,因此发生溢流。
实施例3:两塔有脉动,脉动的振幅变为一半
使用阻尼器,根据压缩空气的导入量调节阻尼器内的压力,将实施例2的条件的振幅设为两塔的一半(2.5cm),进行运行。作为结果,获得以下组成。
【表3】
处理后的重液以质量分数计浓度下降到0.001。甲酸回收率为99.6%。
Claims (8)
1.一种多塔式液液萃取装置,其具有多个萃取塔,其特征在于,
n个(n为2以上的整数)萃取塔并排配置,
各萃取塔在塔顶部侧具有重液供给部和在塔底部侧具有重液排出部,另外,在塔底部侧具有轻液供给部和在塔顶部侧具有轻液排出部,
(a)n个萃取塔中的第一萃取塔的重液排出部经由管道与第二萃取塔的重液供给部连接,第二萃取塔的重液排出部经由管道与第三萃取塔的重液供给部连接,…第(n-1)个萃取塔的重液排出部经由管道与第n个萃取塔的重液供给部连接,以此方式,n个萃取塔的重液通道串联连接,和/或,
(b)n个萃取塔中的第n个萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-1)个萃取塔的轻液供给部连接,第(n-1)个萃取塔的轻液排出部经由管道与第(n-2)个萃取塔的轻液供给部连接,…第二萃取塔的轻液排出部经由管道与第一萃取塔的轻液供给部连接,以此方式,n个萃取塔的轻液通道串联连接,另外,
这些n个各萃取塔中的至少两个通过各自的管道与各自的隔膜腔连接,所述隔膜腔具有封闭空间,其部分壁面由隔膜形成并通过运行驱动部来改变容积,
每个萃取塔和各自的隔膜腔之间的管道具备可调节内部压力的压力调节腔和开闭阀。
2.根据权利要求1所述的液液萃取装置,
所述隔膜腔为,卸下由具备形成每个腔室的壁面的隔膜交替运行的两个腔室部并由电动或压缩空气驱动的隔膜泵的各流入口和流出口的止回阀,且将一个腔室部的流出口和另一个腔室部的流入口用隔板封闭,各腔室部只有一个液体通道并且各腔室部使用改进的设有气体释放用喷嘴的隔膜泵,使两个萃取塔的管道分别与该隔膜泵连接。
3.根据权利要求1或2所述的液液萃取装置,
所述n个萃取塔为两个萃取塔。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的液液萃取装置,其特征在于,
可以通过由各萃取塔内液体的平均密度和液面高度求得的塔内的任何位置的压力与压力调节腔内的压力差来调节所述萃取装置的脉动引起的液体的振幅。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的液液萃取装置,
所述萃取装置的脉动可以通过调节压力调节腔内的压力和开闭阀以仅使任意一个塔脉动来进行。
6.根据权利要求1至4的任意一项所述的液液萃取装置,
所述萃取装置的脉动可以通过单独调节压力调节腔内的压力,根据各萃取塔来改变振幅。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的液液萃取装置,其特征在于,
所述各萃取塔在塔顶具有气液界面,且通过塔顶部的均压管分别连接,塔内的压力均匀。
8.根据权利要求1、2、4至7的任意一项所述的液液萃取装置,其特征在于,
在本发明的液液萃取装置的一实施方式中,所述各萃取塔中,所述n个萃取塔为三个以上的萃取塔,相邻的萃取塔为三个以上的塔分别连接,或任意两个以上的塔通过管道与上述改进的隔膜泵连接。
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