CN208212581U - 一种新型高效离心萃取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种新型高效离心萃取装置，是冶金、化工行业液‑液萃取设备。现有的萃取设备，要么太小要么过大，不宜于实验室和野外使用，本实用新型很好的解决了这个问题。本实用新型由待处理液高位储罐及低位储罐、萃取设备、电动传动机构、萃取剂储罐、重力沉降分离器、重相储罐、轻相储罐和可移动支架组成，低位储罐通过管路与高位储罐连通，高位储罐下端与萃取设备相连，萃取设备壳体内装有混合萃取器及转轴，转轴与电动传动装置相连，萃取设备的管路与萃取剂储罐和下方的重力沉降分离器相连，重力沉降分离器下部通过三通阀分别与重、轻相储罐相连，上述部件装在可移动支架上。本实用新型用于冶金、化工及食品工业液‑液萃取。

Description

一种新型高效离心萃取装置

技术领域

本实用新型涉及冶金、化工行业的液-液萃取设备，具体是一种新型高效离心萃取装置。

背景技术

萃取亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。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一种溶剂中的方法。萃取装置是用于萃取操作的传质设备。目前用的萃取设备有混合澄清器、萃取塔、离心萃取机。大部分料液中需萃取的成分含量低，研究工作者一般采用加大原料的方法去进行实验，但原料加大使得萃取的液体增多，用常规分液漏斗(100-2000ml)难以胜任，如用特制的5000ml或更大的分液漏斗，由于液体较多，难以摇匀，造成操作困难。而且这种漏斗通常为玻璃材料，容易破碎，何况即是5000ml的容积仍不足够大，所以难以胜任实验室大体积液体的萃取。如果用工业设备，则实验室的液体量又显得过小。另外现有的萃取设备不便于在野外现场使用，因此很需要开发一种能适应实验室和野外现场使用的萃取装置。

发明内容

本实用新型为解决现有萃取设备存在的问题，提供一种结构简单、使用方便、效率高的离心萃取装置，以满足有关方面的使用要求。

本实用新型采用下列技术方案，新型高效离心萃取装置包括待处理液储罐，具体有待处理液高位储罐、待处理液低位储罐、萃取设备、电动传动机构、萃取剂储罐、重力沉降分离器、重相储槽(萃余液)、轻相储槽(萃取液)和可移动支架，所述待处理液高位储罐通过固定支架固定在萃取设备上，通过出液控制阀与萃取设备上端的莲蓬式喷嘴相连；所述待处理液低位储罐其上设有控制阀和排气阀；通过管路与待处理液高位储罐相连，管路中装有输液泵、转子流量计、控制阀；所述萃取设备位于高位储罐下方，通过固定板固定在可移动支架上，其圆筒形外壳上装有排气阀，上端通过莲蓬式喷嘴与高位储罐相连，下部通过进液管和控制阀分别与重力沉降分离器和萃取剂储罐相连，圆筒形外壳内装有逆流挡板、固定萃取器圆柱、旋转圆柱形混合萃取器、萃取器转轴，定轴，定轴与中心进液管内段相连，中心进液管外段与萃取剂储罐相连；所述电动传动机构位于萃取设备中部，包括电机、减速器及附件变频器和电机转轴，电机转轴通过联轴器与萃取设备的萃取器转轴相连；所述萃取剂储罐包括加液口、控制阀，装于可移动支架上，通过管路及控制阀与萃取设备相连，管路中装有输液泵和压力表；所述重力沉降分离器由壳体、排气阀、圆环形斜挡板、条形大视镜、缓冲槽和控制阀组成，通过固定支架固定在可移动支架上，上端与萃取设备出液管相连，下端通过控制阀和玻璃三通阀分别与重相和轻相储槽相连；所述重相储槽(萃余液)和轻相储槽(萃取液)位于重力沉降分离器下方，并排布置，结构相同，通过固定板固定在可移动支架上，其上部有排气阀和连接管，下部有出液控制阀；所述可移动支架为基础件，所有部件通过固定支架装于可移动支架上，构成完整的萃取装置。

本实用新型的有益效果如下：1、结构简单、使用方便，便于车载携带，且安全环保，因而适用范围广；2、可根据需要设计不同规格的离心萃取器，通过旋转过程中快速混合，快速完成萃取过程，萃取效率高，且处理量大，可满足野外现场和实验室使用要求。

附图说明

图1-本实用新型简要总图

图2-本实用新型详注总图

图3-图1中A-A剖面图

图4-重力沉降分离器示意图

图5-重相储槽和轻相储槽示意图

图6-电动传动机构及中心转轴结构示意图

图7-旋转圆柱形混合萃取器示意图

图8-是沿图6的B-B线剖视图

图面说明：图1-图8中：

1-待处理液高位储罐；2、4、20、21、22、23、26、27、33、38、42、47-溶液控制阀；3-固定支架；5-莲蓬式喷嘴；6、28、36、40、49-排气阀；7-逆流挡板；8-固定萃取器圆柱；9-旋转圆柱型混合萃取器；10-联轴器；11-电动传动机构；12-电机转轴；13-一级小轴承；14-二级大轴承；15-萃取器转轴；16-萃取器定轴；17-萃取剂进液管；18、52、54、55、59、60-法兰；19-固定板；24-萃取剂储罐；25-输液泵；29-重力沉降分离器；30-圆环形挡板；31-条形大视镜；32-圆形小视镜；34-连接软管；35-玻璃三通阀；37-重相(萃余液)储槽；39-固定板；39A-重相储槽固定板；39B-轻相储槽固定板；41-轻相(萃取液)储槽；43-可移动支架；44-待处理液低位储罐；45-加液口；46-视镜；48-输液泵；50-转子流量计；51-压力表；53-萃取设备；56-十字型通孔；57-固定支架；58-缓冲槽；61-变径管；62-视镜；63-密封圈；64-小圆孔。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式，如图1所示，离心萃取装置包括待处理液高位储罐1、待处理液低位储罐44、萃取设备53、电动传动机构11、萃取剂储罐24、重力沉降分离器29、重相(萃余液)储槽37、轻相(萃取液)储槽41和可移动支架43，如图2所示，所述待处理液高位储罐1通过固定支架3固定在萃取设备53上，其上装有视镜62(如图3所示)，下部通过出液控制阀4与萃取设备53上端莲蓬式喷嘴5相连；所述待处理液低位储罐44由加液口45、视镜46、控制阀47、排气阀49组成，置于地基上，通过溶液控制阀47和管路与待处理液高位储罐1上的控制阀2相连，管路中装有输液泵48、转子流量计50；所述萃取设备53由多个同轴、同间距、固定的萃取单元组成，具体由圆筒形外壳、莲蓬式喷嘴5、排气阀6、逆流挡板7、固定萃取器圆柱8、旋转圆柱型混合萃取器9、萃取器转轴15、萃取器定轴16、萃取剂进液管17、法兰18、固定板19组成(如图3所示)，萃取设备53呈队式结构，由圆筒形外壳和两端封闭板圈成，其内壁上水平方向均布焊接逆流挡板7，固定萃取器圆柱8焊接在空心的萃取器转轴15上，旋转圆柱形混合萃取器9固定在固定萃取器圆柱8上，其上部设有观察视镜，混合萃取器9的转鼓上阵列开有多个φ2-3mm的小圆孔64，开孔率为30％-50％，萃取设备53上部通过莲蓬式喷嘴5和法兰52与待处理液高位储罐1的出液口4连接，进液管17为轴向中心萃取剂进液管，向内与萃取器定轴16相连，向外通过控制阀26与萃取剂储罐24相连，萃取器定轴16为空心结构，用以从中心轴引溶液进入萃取器，并从空心的萃取器转轴15中通过，定轴16和转轴15之间两端有密封圈63密封，由十字型通孔56连通(如图7、图8所示)；萃取设备53下部通过控制阀27、20和法兰55分别与重力沉降分离器29和萃取剂储罐24相连，萃取设备53通过固定板装在可移动支架43上。所述电力传动装置11由电机及附件减速器、变频器、联轴器10、电机转轴12组成(如图2和图5所示)，两个一级小轴承13分别装在萃取器定轴16和转轴15的两端，两个二级大轴承14分别装在萃取设备53的圆筒形外壳两端封闭板中央，萃取器转轴15穿过两个二级大轴承14架设固定，并与电机转轴12通过联轴器10连接，工作时带动混合萃取器9同步转动。所述萃取剂储罐24由加液口、视镜、控制阀26、23、22、21组成(如图2所示)，管路中装有输液泵25和压力表51，通过管路和控制阀26与萃取设备53的进液管17相连，通过回流用的控制阀21与萃取设备53下部的控制阀20相连。所述重力沉降分离器29由壳体、排气阀28、圆环形斜挡板30、条型大视镜31、缓冲槽58及圆型小视镜32和控制阀33组成(如图2、图4所示)，其上端通过法兰54和控制阀27与萃取设备53相连，下端通过控制阀33、玻璃三通阀35分别与重轻相储槽相连，重力沉降分离器用固定支架57固定在可移动支架43上。重力沉降分离器的圆筒形壳体内壁上装有多个有一定间距的、倾斜向下的圆环形斜挡板30，倾斜角10-30°，间距20-40mm，其上端环面焊接在壳体内壁上，下端延伸到距筒体中心线10-20mm处，圆环形斜挡板30上阵列设有多个直径为φ5-10mm的小孔。如图2和图5所示，所述重相储槽(萃余液)37和轻相储槽(萃取液)41置于重力沉降分离器29下方，并排布置，二者结构相同，通过固定板39、重相储槽固定板39A、轻相储槽固定板39B固定在可移动支架43上，壳体上部装有排气阀36和40，上端中央出口装有法兰59和60，通过连接软管34、玻璃三通阀35、变径管61与重力沉降分离器29下部的控制阀33连接，壳体下部装有排液控制阀38和42。所述可移动支架43为钢制焊接件，其上安装所有部件，下端支撑脚上装有万向轮。

本实用新型萃取设备53的壳体用不锈钢制作，重力沉降分离器29的壳体、重、轻相储槽37和41的壳体用工程塑料制作。轴类件用结构钢制作，控制阀、输液泵、压力表、流量计、法兰采用成品件。

本实用新型的工作过程如下：待处理液从低位储罐44由输液泵48沿管路输送经转子流量计50进入高位储罐1，高位储罐1中的溶液通过控制阀4进入萃取设备53上端的莲蓬式喷嘴5，喷入萃取室内。开启电动传动机构11，控制一定转速，带动萃取设备53内的旋转圆柱型混合萃取器9转动，萃取剂由萃取剂储罐24内由输液泵48沿管路输送经过压力表51的压力控制由萃取剂进液管17进入萃取设备的空心萃取器定轴16，定轴16与空心的萃取器转轴15通过十字形通孔56相通，萃取液由此进入固定萃取器圆柱8，继而进入混合萃取器9中，在高速离心力作用下，油水相混合液在萃取设备53内强化微观混合，当萃取剂储罐24内的萃取剂输送完后，打开出液控制阀20，使萃取设备53内的混合萃取液流入萃取剂储罐24内，继续循环进入萃取设备53内，进一步混合萃取，一段时间后，混合快速均匀和萃取快速达到平衡，停止电动传动机构工作，打开萃取设备53下端的出液控制阀27，使萃取平衡后的液体排入重力沉降分离器29中，进行油水分离，油水分离所形成的萃余液和萃取液通过玻璃三通阀35切换控制，先切换玻璃三通阀35，使重力沉降分离器中的下层萃余液(水相)完全放入到重相储槽37后，再切换玻璃三通阀35，使重力沉降分离器中上层萃取液(油相)进入轻相储槽41中，达到油相和水相彻底分离。之后进行下一个萃取过程。

Claims (5)

1.一种新型高效离心萃取装置，包括待处理液储罐，其特征在于具体组成有待处理液高位储罐(1)、待处理液低位储罐(44)、萃取设备(53)、电动传动机构(11)、萃取剂储罐(24)、重力沉降分离器(29)、重相储槽(37)、轻相储槽(41)和可移动支架(43)，所述待处理液高位储罐(1)通过固定支架(3)固定在萃取设备(53)上，通过出液控制阀(4)与萃取设备(53)上端莲蓬式喷嘴(5)相连；所述待处理液低位储罐(44)其上设有控制阀(47)和排气阀(49)，通过管路与待处理液高位储罐相连，管路中装有输液泵(48)、转子流量计(50)和控制阀(2)；所述萃取设备(53)位于高位储罐(1)的下方，通过固定板(19)固定在可移动支架(43)上，其圆筒形外壳上装有排气阀(6)，上端通过莲蓬式喷嘴(5)与高位储罐(1)连接，下部通过进液管(17)和控制阀(20)(27)分别与重力沉降分离器(29)和萃取剂储罐(24)相连，圆筒形外壳内装有逆流挡板(7)、固定萃取器圆柱(8)、旋转圆柱形混合萃取器(9)、萃取器转轴(15)、定轴(16)，定轴(16)与中心进液管(17)内段相连，中心进液管(17)外段与萃取剂储罐(24)相连；所述电动传动机构(11)位于萃取设备(53)的中部，包括电机、减速器及附件变频器和电机转轴(12)，电机转轴(12)通过联轴器(10)与萃取器转轴(15)相连；所述萃取剂储罐(24)包括加液口、控制阀(26、23、22、21)，装于可移动支架(43)上，通过管路及控制阀与萃取设备(53)相连，管路中装有输液泵(25)和压力表(51)；所述重力沉降分离器(29)由壳体、排气阀(28)、圆环形斜挡板(30)，条形大视镜(31)、缓冲槽(58)和控制阀(33)组成，通过固定支架(57)固定在可移动支架(43)上，上端与萃取设备出液管相连，下端通过控制阀(33)、玻璃三通阀(35)分别与重相储槽(37)和轻相储槽(41)相连；所述重相储槽(37)和轻相储槽(41)位于重力沉降分离器下方，并排布置，结构相同，通过固定板(39、39A、39B)固定在可移动支架(43)上，其上部有排气阀(36、40)，和连接管，下部有出液控制阀(38、42)；所述可移动支架(43)为基础件，所有部件通过固定支架装于可移动支架(43)上，构成完整的萃取装置。

2.根据权利要求1所述的离心萃取装置，其特征在于固定萃取器圆柱(8)焊接在空心的萃取器转轴(15)上，旋转圆柱形混合萃取器(9)固定在固定萃取器圆柱(8)上，混合萃取器(9)的转鼓上阵列开有多个小圆孔(64)。

3.根据权利要求1所述的离心萃取装置，其特征在于萃取器定轴(16)为空心结构，用以从中心轴引溶液进入萃取器，并从空心的萃取器转轴(15)中通过，定轴(16)和转轴(15)之间由十字形通孔(56)连通。

4.根据权利要求1所述的离心萃取装置，其特征在于所述重力沉降分离器的圆筒形壳体内装有多个有一定间距的、倾斜向下的圆环形斜挡板(30)，其上端环面焊接在壳体内壁上，圆环形斜挡板(30)上陈列设有多个直径为∮5-10mm的小孔。

5.根据权利要求1所述的离心萃取装置，其特征在于可移动支架(43)下端支撑脚上装有万向轮。