CN202006039U - 带回流管的双混合室混合澄清器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种带有回流管的双混合室混合澄清器，包括由回流管连接的双混合室和澄清室，双混合室内部由平行设置的溢流挡板分为前混合室和后混合室。后混合室内低速搅拌器的转速为前混合室内高速搅拌器转速的50%。澄清室水平放置并与双混合室邻接，澄清室前端壁与后混合室壁面连接。澄清室的高度是混合室高度的0.5～0.8倍，澄清室的长度是混合室直径的1.5～2倍。澄清室前端壁与后混合室壁面连接部位的上部设有栅网栏板，栅网栏板长度为澄清室前端壁与后混合室壁面连接部位长度的一半。澄清室内部设置两条回流管，从澄清室下底引出并分别通入到后混合室内和前混合室内。本实用新型加速了萃取剂和料液的混合和澄清，提高了萃取效率，降低设备操作成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工萃取设备，特别是涉及混合澄清器。
背景技术
混合澄清器是一种萃取操作的传质设备，能够使萃取剂和料液良好接触，以实现料液的分离，广泛应用于湿法冶金、石油化工和医药等领域。混合澄清器由混合室和澄清室两部分组成，料液和溶剂在混合室中密切接触并进行传质，然后进入澄清室进行分相分离。
但是，传统的混合澄清器在实际应用中有一定的局限性。首先，传统的混合澄清器无法克服由于乳化现象而带来的分离效率降低的影响。当所用料液、萃取剂粘度较大或杂质较多时，混合后极易发生乳化现象产生大量泡沫，从而导致需要较长的澄清时间，影响效率。其次，传统的混合澄清器通常只有一个混合室和一个澄清室，混合室中出来的混合溶液直接进入澄清室中静置分层，然而，由于混合强度和澄清时间互相制约，当混合强度高时则传质效率高，萃取效果明显，但所需澄清时间就长，影响分离效率；同时，由于混合室和澄清室一般采用直接相连的简单组合结构，在实验开、停车时，极易发生回流、短路等现象，在实验中也容易造成较大的滞留体积。再者，传统的混合澄清器为提高效率通常需要多级萃取，但效率提高的同时，不仅加大了操作费用，而且当原料液和萃取剂互溶程度较大时，多级萃取会造更加成严重的互溶损失。
发明内容
针对现有技术的混合澄清器所存在的问题，本实用新型推出了新型结构的混合澄清器，通过采用两混合室串联的双混合室和在混合室与澄清室之间设置回流管，克服乳化以及互溶现象对萃取效果带来的不利影响，改善混合强度和澄清时间之间的矛盾，从而降低设备操作和成本。
本实用新型所涉及的带回流管的双混合室混合澄清器包括双混合室和澄清室，双混合室与澄清室连通并由回流管连接。
双混合室外形呈圆筒状，内部由两块溢流挡板将其分为大小完全相同的前混合室和后混合室。两块溢流挡板平行设置，前混合室一侧的溢流挡板为上溢流挡板，上溢流挡板与双混合室上盖之间有溢流通道；后混合室一侧的溢流挡板为下溢流挡板，下溢流挡板与双混合室下底之间有溢流通道。前混合室和后混合室通过上溢流挡板上部的溢流通道和后混合室下溢流挡板下部的溢流通道连通，前混合室底部有管口与料液进管和萃取剂进管连通。前混合室内和后混合室内分别有搅拌器，前混合室内搅拌器转速大于后混合室内搅拌器的转速。
澄清室呈长方体形状，采用透明材料制成的透明结构。澄清器和双混合室由保温带缠绕。
澄清室水平放置并与双混合室临接，澄清室前端壁与后混合室壁面连接。澄清室的高度是混合室高度的0.5～0.8倍，澄清室的长度是混合室直径的1.5～2倍。澄清室前端壁与后混合室壁面连接部位的上部设有栅网栏板，栅网栏板将澄清室与后混合室隔开并使两者连通，栅网栏板长度为澄清室前端壁与后混合室壁面连接部位长度的一半。
澄清室内设置两个溢流挡板，前部靠近栅网栏板处设置下溢流挡板，下溢流挡板与澄清室下底之间有溢流通道，后混合室和澄清室通过澄清室前部下溢流挡板下部的溢流通道连通。澄清室后部靠近后端壁处有上溢流挡板，上溢流挡板与澄清室上盖之间有溢流通道。
澄清室内部设置两条回流管，从澄清室下底引出并与混合室连接。两条回流管置于上溢流挡板和下溢流挡板之间，一条为萃取相回流管，另一条为萃余相回流管。萃取相回流管从澄清室底部引出通入到后混合室内，萃取相回流管伸入澄清室内的端顶部为漏斗状结构，萃取相回流管在澄清室底部外侧处设有可调节萃取相回流管端顶部高度的螺旋旋钮。萃余相回流管从澄清室底部引出通入到前混合室内，萃取相回流管在前混合室外部通过三通阀与料液进管和萃取剂进管连通。
利用本实用新型进行萃取操作的基本过程如下：
萃取实验前，先将前混合室充满料液，将后混合室充满萃取剂，然后打开搅拌器和进料阀门，使得料液和萃取剂在搅拌器造成的吸力作用下进入前混合室底部并混合。随着流入量的增多，混合液通过双混合室中部的两个溢流挡板进入后混合室，由后混合室底部的栅网栏板过滤杂质后的混合液在后混合室内进一步搅拌混合。
随着流量的增多，混合后溶液经过后混合室与澄清室之间的栅网栏板再一次过滤杂质和泡沫之后进入到澄清室。在澄清室中自上而下形成萃取液层、乳化泡沫层和萃余相层，上层萃取液穿过澄清室后部上溢流挡板上部的溢流通道进入上溢流挡板的后侧，最后，从澄清室后部上盖中的萃取液出口被抽取和收集。
与此同时，澄清室中层的乳化泡沫通过萃取相回流管进入后混合室底部，澄清室下层萃余相通过萃余相回流管进入前混合室底部，进一步参入搅拌混合、澄清分离过程。
澄清室为透明结构，从外部可以观察澄清器乳化泡沫层的形成过程。澄清室和双混合室由保温带缠绕，萃取操作过程在保温状态下进行。
本实用新型所涉及的带回流管的双混合室混合澄清器，采用两混合室串联的双混合室，在混合室与澄清室之间设置回流管，两混合室内的搅拌器转速设置不同，混合室和澄清室内分别设置上溢流挡板和下溢流挡板，从而，使萃取剂和料液很好地混合和澄清，增加了两相的自然行程，加快了分相速度，减少了流体短路、死区和倒流的可能，有效防止澄清液的回流，吸走乳化层中泡沫而减少界面互溶和澄清时间，较好解决混合强度大和澄清时间的矛盾，降低了澄清时间，提高了萃取效率。
采用本实用新型作萃取设备，以异戊醇作萃取剂，从含硼的盐田卤水料液中提取硼，取得良好的萃取效果，其萃取率达到90%以上。
附图说明
图1是本实用新型的基本结构示意图。
图中标记说明：
1、前混合室 2、后混合室
3、澄清室 4、高速搅拌器
5、低速搅拌器 6、上溢流挡板
7、下溢流挡板 8、栅网栏板
9、下溢流挡板 10、上溢流挡板
11、保温带 12、调节旋钮
13、栅网栏板 14、阀门
15、三通阀 16、阀门
17、阀门 18、萃取相回流管
19、萃余相回流管 a、料液进管
b、萃取剂进管 c、萃取相回流路线
d、萃余相回流路线 e、萃取液出口
f、萃余液排出口 A、萃取相层
B、乳化泡沫层界面 C、萃余相层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1显示本实用新型的基本结构。如图1所示，本实用新型所涉及的带回流管的双混合室混合澄清器包括双混合室和澄清室2，双混合室和澄清室3的外部缠绕有保温带11。
双混合室外形呈圆筒状，内部由两块溢流挡板将其分为大小完全相同的前混合室1和后混合室2。两块溢流挡板平行设置，前混合室1一侧的溢流挡板为上溢流挡板4，上溢流挡板4与双混合室上盖之间有溢流通道；后混合室2一侧的溢流挡板为下溢流挡板7，下溢流挡板7与双混合室下底之间有溢流通道。前混合室1和后混合室2通过上溢流挡板4上部的溢流通道和后混合室2下溢流挡板7下部的溢流通道连通，前混合室1底部有管口与料液进管a和萃取剂进管b连通。前混合室1内的搅拌器为高速搅拌器4，后混合室2内的搅拌器为低速搅拌器5，后混合室2内的低速搅拌器5的转速为前混合室1内的高速搅拌器4转速的50﹪。
澄清室3呈长方体形状，水平放置并与双混合室临接，澄清室3前端壁与后混合室2壁面连接。澄清室3的高度是混合室高度的0.5～0.8倍，澄清室3的长度是混合室直径的1.5～2倍。澄清室3前端壁与后混合室2壁面连接部位的上部设有栅网栏板8，栅网栏板8将澄清室3与后混合室2隔开并使两者连通，栅网栏板8长度为澄清室3前端壁与后混合室2壁面连接部位长度的一半。
澄清室3为透明结构，澄清器3和双混合室由保温带11缠绕。
澄清室3内设置两个溢流挡板，前部靠近栅网栏板8处设置下溢流挡板9，下溢流挡板9与澄清室3下底之间有溢流通道，后混合室2和澄清室3通过澄清室3前部下溢流挡板9下部的溢流通道连通。澄清室3后部靠近后端壁处有上溢流挡板10，上溢流挡板10与澄清室3上盖之间有溢流通道。
澄清室3内部设置两条回流管，从澄清室2下底引出并与混合室连接。两条回流管置于上溢流挡板10和下溢流挡板9之间，一条为萃取相回流管18，另一条为萃余相回流管19。萃取相回流管18从澄清室3底部引出通入到后混合室2内，萃取相回流管18伸入澄清室3内的端顶部具有漏斗状结构，萃取相回流管18在澄清室3底部外侧处设有可调节萃取相回流管端顶高度的螺旋旋钮12。萃余相回流管19从澄清室3底部引出通入到前混合室1内，萃余相回流管19在前混合室1外部通过三通阀17与料液进管a和萃取剂进管b连通。
澄清室3为透明结构，澄清器3和双混合室由保温带11缠绕。
Claims (9)
1.一种带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：包括双混合室和澄清室（3），双混合室与澄清室（3）连通并由回流管连接，双混合室外形呈圆筒状，内部由两块溢流挡板将其分为大小完全相同的前混合室（1）和后混合室（2）；澄清室（3）呈长方体形状，水平放置并与双混合室临接，澄清室（3）前端壁与后混合室（2）壁面连接部位的上部设有栅网栏板（8），栅网栏板（8）将澄清室（3）与后混合室（2）隔开并使两者连通；澄清室（2）内部设置两条回流管，从澄清室（3）下底引出并与混合室连接，萃取相回流管（18）从澄清室（3）底部引出通入到后混合室（2 ）内，萃余相回流管（19）从澄清室（3）底部引出通入到前混合室（1）内；前混合室（1）内和后混合室（2）内分别有搅拌器，前混合室（1）内搅拌器转速大于后混合室（2）内搅拌器的转速。
2.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：双混合室内部的两块溢流挡板平行设置，前混合室（1）一侧的溢流挡板为上溢流挡板（6），上溢流挡板（6）与双混合室上盖之间有溢流通道；后混合室（2）一侧的溢流挡板为下溢流挡板（7），下溢流挡板（7）与双混合室下底之间有溢流通道。
3.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：澄清室（3）的高度是混合室高度的0.5～0.8倍，澄清室（3）的长度是混合室直径的1.5～2倍。
4.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：栅网栏板（8）的长度为澄清室（3）前端壁与后混合室（2）壁面连接部位长度的一半。
5.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：在后混合室（2）的底部装有栅网栏板（13）。
6.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：萃取相回流管（18）伸入澄清室（3）内的端顶部为漏斗状结构，萃取相回流管（16）在澄清室（3）底部外侧处设有可调节萃取相回流管（18）端顶部高度的螺旋旋钮（12）。
7.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：澄清室（3）内设置两个溢流挡板，前部靠近栅网栏板处设置下溢流挡板（9），下溢流挡板（9）与澄清室（3）下底之间有溢流通道，澄清室（3）后部靠近后端壁处有上溢流挡板（10）上溢流挡板与澄清室上盖之间有溢流通道。
8.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：前混合室（1）内的搅拌器为高速搅拌器（4），后混合室（2）内的搅拌器为低速搅拌器（5），后混合室（2）内的低速搅拌器（5）的转速为前混合室（1）内的高速搅拌器（4）转速的50﹪。
9.根据权利要求1所述的带回流管的双混合室混合澄清器，其特征在于：澄清室（3）为透明结构，澄清器（3）和双混合室由保温带（11）缠绕。
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