CN212091008U - 连续性液-液萃取釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种连续性液‑液萃取釜。所述萃取釜由上至下依次包括轻相液段、混合段及重相液段，所述混合段的上下端分别设有不相连的上分离段和下分离段；所述轻相液段设有重相萃取剂分布器，所述重相萃取剂分布器与重相萃取剂进料口相连，并与所述上分离段相连通；所述重相液段设有轻相萃取剂分布器，所述轻相萃取剂分布器与轻相萃取剂进料口相连，并与所述下分离段相连通；所述轻相液段设有轻相液出料口，所述重相液段设有釜底阀，所述混合段还设有至少1个反应液进料口。本实用新型的连续性液‑液萃取釜能够使物质交换更均匀、更彻底，可实现连续化的萃取工序，操作简便，能够大幅度提高生产的效率及产能。

Description

连续性液-液萃取釜

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种连续性液-液萃取釜。

背景技术

液-液萃取是一类重要的化工分离技术，传统工业中往往通过间歇操作的方式，将萃取体系通过长时间的静置来完成组分的分离操作。这种传统的液-液萃取釜分离精度低，不易控制，处理量不宜放大，影响萃取质量与效率，浪费人力物力成本。

为了适应现代化的工业生产需要，人们对萃取化学、工艺和设备进行了越来越多的研究，全国科研工作者都投入了人力、物力、财力，推陈出新了各种类型的萃取设备。萃取设备按液流接触方式有：逐级接触式和连续接触式，前者的典型代表是用机械搅拌的混合澄清器，重力式筛板塔和离心萃取器等；而连续接触式设备主要是萃取塔，其次是离心萃取器。萃取设备按相分散的动力有：重力式的喷淋塔和填料塔，机械搅拌式的转盘塔，希贝尔塔，米克西科塔，库尼塔等。此外，萃取设备还有脉冲式填料塔和筛板塔，往复振动筛等。现有的萃取设备都存在以下问题：两相物料接触时间长，萃取剂的使用量大，传质效率低，级效率低，容易产生逆流与液泛。

因此，需要提供一种连续性液-液萃取釜来解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：为克服现有反应釜的缺陷，本实用新型提供了一种连续性液-液萃取釜，具有结构简单、操作方便、萃取效率高等优点，可以适应工业生产的需要。

本实用新型的技术方案：

为了实现上述目的，在一方面，本实用新型提供了一种连续性液-液萃取釜，所述萃取釜由上至下依次包括轻相液段、混合段及重相液段，所述混合段的上下端分别设有不相连的上分离段和下分离段；所述轻相液段设有重相萃取剂分布器，所述重相萃取剂分布器与重相萃取剂进料口相连，并与所述上分离段相连通；所述重相液段设有轻相萃取剂分布器，所述轻相萃取剂分布器与轻相萃取剂进料口相连，并与所述下分离段相连通；所述轻相液段设有轻相液出料口，所述重相液段设有釜底阀，所述混合段还设有至少1个反应液进料口。

在一些实施方案中，所述上分离段和下分离段包括不少于1个的彼此之间内径相同、高度相同且内侧呈非直线形的管状通道，所述内侧呈非直线性的管状通道可以为波浪形、螺旋形、串联球形等。

在一些实施方案中，所述上分离段和下分离段的材质为金属、工程塑料、玻璃或陶瓷。

在一些实施方案中，所述混合段的材质为金属、玻璃或高分子材料。

在一些实施方案中，所述轻相液段和重相液段的筒体截面积是混合段截面积的1-3倍。

在一些实施方案中，为使得溶液混合更均匀，在上分离段和下分离段之间还可以设置有搅拌器，所述搅拌器通过连接杆与萃取釜外部的电机相连。

在一些实施方案中，所述萃取釜顶端设有排空阀，以便使萃取釜内压力与外界相同。

在一些实施方案中，所述萃取釜还包括可拆卸地设于混合段外部的温度调控装置，用于调控萃取釜内溶液的温度，如进行加热、保温、冷却等。

在一些实施方案中，所述混合段呈圆柱体、长方体或椭圆柱体，所述轻相液段和重相液段呈倒圆台形。

在一些实施方案中，所述混合段的外表面设有视窗，视窗的材质为透明材料，优选为玻璃。

具体操作方法及原理为：

萃取工序开始时，将轻相萃取剂和重相萃取剂分别经由轻相萃取剂进料口和重相萃取剂进料口通过轻相萃取剂分布器和重相萃取剂分布器输送至混合段，待萃取釜内充满由轻相萃取剂和重相萃取剂组成的混合液时，将反应液从反应液进料口输送进萃取釜内部，同时轻相萃取剂和重相萃取剂会与反应液进行混溶并初步分层，此时轻相液中仍混有大量应溶于重相液中的物质分子，当混有大量应溶于重相液中的物质分子的轻相液通过上分离段时，会在不断输送进来的重相液的逆流作用下进一步进行分子交换，进入轻相液段时的轻相液与重相液彻底分离，同理，重相液经由下分离段进入重相液段后会与轻相液彻底分离，至此实现萃取分离的目的，轻相液经由轻相液出料口排出，而重相液经由釜底阀排出。

有益效果：

本实用新型的连续性液-液萃取釜通过将轻相萃取液与重相萃取液分开进料，并且增设了上分离段和下分离段使物质交换更均匀、更彻底，可实现连续化的萃取工序，操作简便，能够大幅度提高生产的效率及产能。

附图说明

通过参照本实用新型的实施方案的图示说明可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1为本实用新型具体实施方案的连续性液-液萃取釜的结构示意图；

图2a为本实用新型重相萃取剂分布器的平面示意图；以及

图2b为本实用新型上分离段的平面示意图。

主要组件符号说明：

1 排空阀 13 轻相液出料口

2 轻相液段 14 重相萃取剂进料口

3 重相萃取剂分布器 15 反应液进料口

4 出水口温控器 16 进水口温控器

5 出水口 17 进水口

6 上分离段 18 釜底阀

7 混合段 19 温度调控装置

8 下分离段 20 搅拌器孔

9 轻相萃取剂分布器 21 分布孔

10 轻相萃取剂进料口 22 搅拌器

11 重相液段 23 管状通道

12 电机

具体实施方式

在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本实用新型有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节。然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本实用新型。本实用新型所列举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本实用新型造成限制。因此，本实用新型的保护范围并不受具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。

如图1所示，本实用新型一实施例所提供的连续性液-液萃取釜，所述萃取釜由上至下依次包括轻相液段2、混合段7及重相液段11。混合段7的上下端分别设有不相连的上分离段6和下分离段8。轻相液段2设有重相萃取剂分布器3，所述重相萃取剂分布器3 与重相萃取剂进料口14相连，并与上分离段6相连通。重相液段11设有轻相萃取剂分布器9，所述轻相萃取剂分布器9与轻相萃取剂进料口10相连，并与下分离段8相连通。轻相液段2设有轻相液出料口13，重相液段11设有釜底阀18，混合段7还设有至少1个反应液进料口15。

参照图1和图2a-图2b，上分离段6和下分离段8包括若干个彼此之间内径相同、高度相同且内侧呈非直线形(在附图中示例性地示出为串联球形)的管状通道23，管状通道23分别与重相萃取剂分布器3和轻相萃取剂分布器9中的分布孔21相连通。内侧呈非直线性的管状通道可以为波浪形、螺旋形等其他形状，本实用新型不以此为限。

在本实用新型的实施方案中，上分离段6和下分离段8的材质可以为金属、工程塑料、玻璃或陶瓷。混合段7的材质可以为金属、玻璃或高分子材料。进一步地，上分离段6、下分离段8及混合段7的材质可以均为玻璃。

在本实用新型的实施方案中，混合段7可以呈圆柱体、长方体或椭圆柱体，轻相液段 2和重相液段11可以呈倒圆台形。优选地，轻相液段2和重相液段11的筒体截面积可以是混合段7的截面积的1-3倍。补充说明的是，本实用新型并非以轻相液段2、混合段7 及重相液段11的材料、结构、外形等为限，只要可实现轻相液与重相液的分离，均可依据实际需求进行设计上的调整。

为使得溶液混合更均匀，在上分离段6和下分离段8之间的混合段7中还设置了搅拌器22，所述搅拌器22通过连接杆与萃取釜外部的电机12相连，并且重相萃取剂分布器3和上分离段6的中心处设有搅拌器孔20，以允许连接杆通过重相萃取剂分布器3。具体地说，搅拌器22可拆卸地固定于连接杆上，并且可活动地位于混合段7中。搅拌器22例如是片状结构。连接杆的一端连接于搅拌器22，另一端连接于电机12，从而可连动于搅拌器22与电机12之间，以将电机12的动力传递给搅拌器22，使得搅拌器22可在混合段7 中进行特定速度的旋转运动，其目的是为了搅动混合段7中的溶液。但在此说明的是，本实用新型并非以搅拌器22的形状、数量以及其旋转的速度等为限。

在本实用新型的实施方案中，反应液进料口15位于上分离段6和下分离段8的不相连处，较佳地是靠近搅拌器22的附近。

为在合适的温度下进行萃取工序，在本实用新型实施例的萃取釜的混合段7外侧还可拆卸地安装有温度调控装置19，用于调控萃取釜内溶液的温度，如进行加热、保温、冷却等。温度调控装置19设有进水口17、进水口温控器16、出水口5和出水口温控器4。温度调控装置19可以电性连接控制中心(未绘示)而得以受到控制中心的控制来进行温度调控。通过出水口温控器4对流出的温度调控介质的温度进行监测，当流出的温度调控介质的温度高于或低于萃取工艺所需温度时，视需调节进水口17处流入的温度调控介质的温度，流入的温度调控介质的温度通过进水口温控器16实时监测。

在本实用新型的实施方案中，萃取釜顶端设有排空阀1，用于调节萃取釜内的压力，以便使萃取釜内压力与外界相同。混合段7的外表面可以设有视窗，视窗的材质为透明材料(优选为玻璃)，用于使用者进行观察。

启动萃取工序时，开启搅拌器22，同时轻相萃取剂和重相萃取剂分别经由轻相萃取剂进料口10和重相萃取剂进料口14通过轻相萃取剂分布器9和重相萃取剂分布器3输送至混合段7，待萃取釜内充满由轻相萃取剂和重相萃取剂组成的混合液时，将反应液从反应液进料口15输送进萃取釜内部，此时在搅拌器22的作用下，轻相萃取剂和重相萃取剂会与反应液进行混溶并初步分层，此时轻相液中仍混有大量应溶于重相液中的物质分子，当混有大量应溶于重相液中的物质分子的轻相液通过上分离段6时，会在不断输送进来的重相液的逆流作用下进一步进行分子交换，进入轻相液段2时的轻相液与重相液彻底分离。同样地，重相液经由下分离段进入重相液段11后会与轻相液彻底分离，至此实现萃取分离的目的。轻相液经由轻相液出料口13排出，而重相液经由釜底阀18排出。操作过程中，若出现重相液和轻相液出料速度减慢，则可通过打开排空阀1调节萃取釜内的压力来调节。

本实用新型的连续性液-液萃取釜通过将轻相萃取液与重相萃取液分开进料，并且增设了上分离段和下分离段使物质交换更均匀、更彻底，可实现连续化的萃取工序，操作简便，能够大幅度提高生产的效率及产能。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述萃取釜由上至下依次包括轻相液段、混合段及重相液段，所述混合段的上下端分别设有不相连的上分离段和下分离段；所述轻相液段设有重相萃取剂分布器，所述重相萃取剂分布器与重相萃取剂进料口相连，并与所述上分离段相连通；所述重相液段设有轻相萃取剂分布器，所述轻相萃取剂分布器与轻相萃取剂进料口相连，并与所述下分离段相连通；所述轻相液段设有轻相液出料口，所述重相液段设有釜底阀，所述混合段还设有至少1个反应液进料口。

2.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述上分离段和下分离段包括不少于1个的彼此之间内径相同、高度相同且内侧呈非直线形的管状通道。

3.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述上分离段和下分离段的材质为金属、工程塑料、玻璃或陶瓷。

4.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述混合段的材质为金属、玻璃或高分子材料。

5.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述轻相液段和重相液段的筒体截面积是混合段截面积的1-3倍。

6.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，在所述上分离段和所述下分离段之间还设置有搅拌器，所述搅拌器通过连接杆与所述萃取釜外部的电机相连。

7.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述萃取釜顶端设有排空阀。

8.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述萃取釜还包括可拆卸地设于所述混合段外部的温度调控装置。

9.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述混合段呈圆柱体、长方体或椭圆柱体，所述轻相液段和重相液段呈倒圆台形。

10.根据权利要求1所述的连续性液-液萃取釜，其特征在于，所述混合段的外表面设有视窗，所述视窗的材质为透明材料。

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