CN212119102U - 一种离心萃取器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离心萃取器，通过在主轴上增设一主齿轮，主齿轮外啮合有多组过渡齿轮，将叶轮由传统的与主轴相连接变换为将叶轮连接在分隔板上，利用行星齿轮的运行特性，过渡齿轮的半径大于主齿轮的半径，分隔板绕主轴的转动速度明显小于转鼓的转动速度，从而延长混合液在转鼓内的离心萃取的时间，提高萃取的精度，过渡齿轮在绕主轴转动的同时，还会发生自转，在过渡齿轮上同轴连接一搅拌杆，使其对轻相物料和重相物料在壳体的底部进行充分的搅拌，使得混合物料混合得更加均匀，提高传质的效果，增设螺旋式蛟龙，使得物料能快速到达壳体底部进行混合，提高混合效率，本实用新型结构巧妙，传质效果高，萃取的精度高，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于萃取装置的技术领域，尤其涉及一种离心萃取器。
背景技术
萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，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。即，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外一种溶剂中的方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工业，通用于石油炼制工业。另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。
离心萃取器是一种快速、高效的萃取设备。它可使物流的混合与分离比一般设备有较高的性能。一般设备对于两相比重差很大或粘度很大的体系不易混合，而离心萃取器具有强大的混合功能，可使二相物流充分混合，使二相物流间很容易的进行反应或传质。而对比重差较小或粘度大的体系，也很容易的进行分离。这是因为离心萃取器的分离靠的是比重力大上百倍的离心力。
现有技术中离心萃取器的转鼓一般采用圆柱筒体结构，这种形式存在以下弊端：1、物料在转鼓内的停留时间有限。如果要增加物料在转鼓内的停留时间，必须增加转鼓的高度，这就会增加制造成本和加工难度以及运行成本。2、因为转鼓是圆柱筒体结构，转鼓和底部的叶轮一提连接，转鼓的角度与叶轮的转动角速度一直，转鼓上下直径一样，在其内部的物料所受的离心力也一样。 离心力的计算公式：F＝mrω2其中，F：离心力、m：物料的质量、r：物料所处半径、ω：物料所受回转角速度，可见，物料所受的离心力和半径成正比。而萃取时，在壳体底部，轻相物料和重相物料正处在混合传质过程，不需要太大的离心力；而一旦混合物料进入至转鼓中以后，则需要较大的离心力，现有技术通过主轴底部带动叶轮的转动，使得主轴的转动带动叶轮高速转动，壳体底部的轻相物料和重相物料还未均匀混合，即被进入至转鼓中进行离心萃取，萃取效果极差；3、叶轮的转速过大，使得混合液在转鼓内的萃取时间变短，萃取分离不充分，从而也导致萃取效果的变差，因此，我们亟待一种离心萃取器用以解决以上问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供了一种离心萃取器，用以解决背景技术中提到的问题。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种离心萃取器，包括壳体，其特征在于，所述的壳体上端安装一驱动电机，驱动电机连接有电源，所述的驱动电机的输出轴同轴连接一主轴，所述的主轴转动穿设壳体上端且输出轴同轴连接一置于壳体内的转鼓，所述的壳体外侧壁左端的下侧连通一轻相进管，右端的下侧连通一重相进管，壳体外侧壁的左端连通一置于轻相进管上方的轻相出管，右端连通一置于重相进管上方的重相出管，所述的转鼓上端的左右两侧上一侧开有轻相出口，另一侧开有置于轻相出口上方的重相出口，所述的壳体内自上而下分别连接有两组与转辊转动配合的第一隔板和第二隔板，所述的第一隔板和第二隔板分别将壳体内自上而下分为重相收集室、轻相收集室和混合液室，所述的重相收集室分别与重相出口和重相出管相连通，所述的轻相收集室分别与轻相出口和轻相出管相连通，所述的混合液室分别与轻相进管和重相进管相连通，所述的转鼓的下端开有一圆形的混合液入口；
所述的主轴同轴转动连接一转动配合在壳体内侧壁上且置于转鼓下方的分隔板，所述的主轴同轴安装一置于分隔板与壳体底面之间的主齿轮，所述的主齿轮外啮合有多组转动连接在分隔板上的过渡齿轮，所述的分隔板上端连接有叶轮，所述的过渡齿轮的半径大于主齿轮的半径。
优选的，所述的过渡齿轮均布啮合在主齿轮的外侧，所述的壳体内侧壁上安装一置于分隔板下方的内齿圈，所述的内齿圈与多组过渡齿轮相啮合，所述的过渡齿轮的转轴同轴连接多组圆周均布布设在其上的搅拌板，同一行星齿轮上的搅拌板位于所述叶轮的叶片之间。
优选的，所述的主轴上同轴安装有一置于混合液出口端上方的均流板。
优选的，所述的均流板上开有多组均布设置的均流孔。
优选的，所述的转鼓外侧壁上均布连接有两组螺旋式绞龙。
优选的，所述的绞龙上沿竖向开有通透的溢流孔，所述的绞龙外边缘与壳体内侧壁之间的距离为2-3cm。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过在主轴上转动连接一分隔板，在主轴轴端增设一主齿轮，主齿轮外啮合有多组过渡齿轮，将叶轮由传统的与主轴相连接变换为将叶轮连接在分隔板上，利用行星齿轮的运行特性，且同时过渡齿轮的半径大于主齿轮的半径，因此分隔板绕主轴的转动速度明显小于转鼓的转动速度，从而延长混合液在转鼓内的离心萃取的时间，提高萃取的精度，同时，由于过渡齿轮在带动分隔板进行绕主轴转动的同时，还会发生自转，在过渡齿轮上同轴连接一搅拌杆，使其对轻相物料和重相物料在壳体的底部进行充分的搅拌，使得混合物料混合得更加均匀，提高传质的效果，在转鼓的外侧壁上增设螺旋式蛟龙，使得轻相物料和重相物料能快速到达壳体底部进行混合，提高混合效率，本实用新型结构巧妙，传质效果高，萃取的精度高，实用性强，适合推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的主视图。
图3是本实用新型的主视图的剖面视图。
图4是本实用新型去掉壳体后的立体结构图视角一。
图5是本实用新型去掉壳体后的立体结构图视角二。
图6是本实用新型去掉壳体和转鼓的一半外侧壁后的立体结构图。
图7是本实用新型中分隔板及其连接部分的立体结构图。
图中，1、壳体；2、驱动电机；3、主轴；4、转鼓；5、轻相进管；6、重相进管；7、轻相出管；8、重相出管；9、轻相出口；10、重相出口；11、第一隔板；12、第二隔板；13、重相收集室；14、轻相收集室；15、混合液室；16、混合液入口；17、分隔板；18、主齿轮；19、过渡齿轮；20、叶轮；21、内齿圈；22、搅拌板；23、均流板；24、均流孔；25、绞龙；26、溢流孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例一，结合附图1-7，一种离心萃取器，包括壳体1，壳体1为圆形的壳体1结构，其特征在于，所述的壳体1上端安装一驱动电机2，驱动电机2的输出轴朝下设置，驱动电机2连接有电源，所述的驱动电机2的输出轴同轴连接一主轴3，所述的主轴3转动穿设壳体1上端且输出轴同轴连接一置于壳体1内的转鼓4，主轴3与壳体1上端面的转动连接的部分要保持密封效果，避免在萃取的过程中，液体从缝隙流出，可以采用橡胶圈进行密封，但同时尽量不要影响转动的效果，所述的壳体1外侧壁左端的下侧连通一轻相进管5，轻相进管5与萃取的轻相液体的入口端进行连接，轻相液体由轻相进管5进入到壳体1内，右端的下侧连通一重相进管6，重相液体由重相进管6进入到壳体1内，壳体1外侧壁的左端连通一置于轻相进管5上方的轻相出管7，离心萃取完成后的轻相液体从轻相出管7流出，右端连通一置于重相进管6上方的重相出管8，离心萃取完成后的重相液体从重相出管8流出，所述的转鼓4上端的左右两侧上一侧开有轻相出口9，另一侧开有置于轻相出口9上方的重相出口10，轻相出口9包括开设在靠近转鼓4内的转轴的环形出口，此环形出口与转鼓4侧壁上的轻相液体出口相连通，也就是说，轻相出口9经此环形出口与转鼓4的内部相连通，重相出口10包括与环形出口保持同一水平面上的靠近转鼓4侧壁且与环形出口相切的月牙形出口，月牙形出口的上端连接与重相出口10，重相出口10经此月牙形出口相连通，所述的壳体1内自上而下分别连接有两组与转辊转动配合的第一隔板11和第二隔板12，所述的第一隔板11和第二隔板12分别将壳体1内自上而下分为重相收集室13、轻相收集室14和混合液室15，所述的重相收集室13分别与重相出口10和重相出管8相连通，所述的轻相收集室14分别与轻相出口9和轻相出管7相连通，所述的混合液室15分别与轻相进管5和重相进管6相连通，第一分隔板17和第二分隔板17的内环分别深入至转鼓4侧壁上的凹槽中，防止相邻腔室内的液体不会发生相互溢流的情况，但是同时不能影响转鼓4进行转动，此种设置的方法对于本领域技术人员来说较为常见，本文就不再进行赘述，转鼓4内的轻相液体经轻相出口9进入到轻相收集室14进行收集，然后经轻相出管7流出，转鼓4内的重相液体则经重相出口10进入到重相收集室13进行收集，再经重相出管8流出，所述的转鼓4的下端开有一圆形的混合液入口16，轻相液体和重相液体分别经各自的进管进入到壳体1内进行混合，然后再经混合液入口16进入到转鼓4内；
所述的主轴3同轴转动连接一转动配合在壳体1内侧壁上且置于转鼓4下方的分隔板17，分隔板17转动配合在壳体1内侧壁上开设的环形凹槽内，为保证密封效果，且不影响转动，所述的主轴3同轴安装一置于分隔板17与壳体1底面之间的主齿轮18，所述的主齿轮18外啮合有多组转动连接在分隔板17上的过渡齿轮19，所述的分隔板17上端连接有叶轮20，所述的过渡齿轮19的半径大于主齿轮18的半径，主轴3的转动带动主齿轮18进行转动，主齿轮18的转动带动多组过渡齿轮19进行转动，在过渡齿轮19转动的过程中，三组过渡齿轮19带动分隔板17进行转动，由于拥有离心任务的转鼓4的转动角速度非常大，且此时由于过渡齿轮19的半径大于主齿轮18，所以分隔板17绕主轴3的转动角速度明显小于主齿轮18的角速度，此时在分隔板17上端叶轮20的推动下，沿着转鼓4轴向方向上的液体流速将明显减低，此时，使得单位体积内的混合液在转鼓4内的离心萃取时间变长，使得萃取的精度更高，方便实用。
实施例二，在实施例一的基础上，结合附图1-7，所述的过渡齿轮19均布啮合在主齿轮18的外侧，过渡齿轮19设置有三组，所述的壳体1内侧壁上安装一置于分隔板17下方的内齿圈21，所述的内齿圈21与多组过渡齿轮19相啮合，所述的内齿圈21、主齿轮18和过渡齿轮19构成行星齿轮系的结构，使得过渡齿轮19在绕着主轴3进行转动的同时进行自转，所述的过渡齿轮19的转轴同轴连接多组圆周均布布设在其上的搅拌板22，同一行星齿轮上的搅拌板22位于所述叶轮20的叶片之间，搅拌板22在混合液进入至壳体1底部时，对沿着壳体1内的外侧边缘向下移动到壳体1底部的轻相液体和重相液体进行充分的搅拌和混合，从而使得在混合液进入到转鼓4内之间进行充分的混合，使得萃取时的效果的更佳。
实施例三，在实施例一或二的基础上，结合附图1-7,所述的主轴3上同轴安装有一置于混合液出口端上方的均流板23，所述的均流板23上开有多组均布设置的均流孔24，均流板23和均流孔24均起到将混合液均布分配至转鼓4内的效果。
实施例四，在实施例一或二的基础上，结合附图1-7，所述的转鼓4外侧壁上均布连接有两组螺旋式绞龙25，螺旋式的绞龙25在转鼓4进行离心工作时，除了可以对轻相液体和重相液体进行搅拌的同时，驱动轻相液体和重相液体能更加快速得到达底部的混合区，所述的绞龙25上沿竖向开有通透的溢流孔26，溢流孔26同样也是为了增加溢流效果，所述的绞龙25外边缘与壳体1内侧壁之间的距离为2-3cm。
本实用新型在使用时，首先，将轻相进管5、重相进管6、轻相出管7和重相出管8分别与相应的管道进行连接，待萃取的轻相液体和重相液体由入口端进入到壳体1内，打开驱动电机2进行工作，此时转鼓4进行转动，转鼓4外侧的螺旋式绞龙25进行搅动，驱动轻相液体和重相液体能更加快速得到达底部的混合区，随着主轴3的转动，主齿轮18进行转动，主齿轮18带动过渡齿轮19进行转动，过渡齿轮19在绕着主轴3进行转动的同时进行自转，由于过渡齿轮19的半径小于主齿轮18的半径，因此分隔板17绕主轴3的转动角速度明显小于主齿轮18的角速度，此时在分隔板17上端叶轮20的推动下，沿着转鼓4轴向方向上的液体流速将明显减低，此时，使得单位体积内的混合液在转鼓4内的离心萃取时间变长，同时，与过渡齿轮19同轴连接的搅拌杆对到达底部的轻相液体和重相液体进行充分混合，然后经混合液入口16进入到转鼓4内进行离心萃取，其中均流板23起到均流的作用，随着叶轮20的转动，萃取完成的轻相液体和重相液体分别经各自的轻相出口9和重相出口10进入到各自的收集室中进行收集，然后再由轻相出管7和重相出管8流出至壳体1外部，萃取完毕，对本装置进行清洗干燥后，等待下一次的使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种离心萃取器，包括壳体（1），其特征在于，所述的壳体（1）上端安装一驱动电机（2），驱动电机（2）连接有电源，所述的驱动电机（2）的输出轴同轴连接一主轴（3），所述的主轴（3）转动穿设壳体（1）上端且输出轴同轴连接一置于壳体（1）内的转鼓（4），所述的壳体（1）外侧壁左端的下侧连通一轻相进管（5），右端的下侧连通一重相进管（6），壳体（1）外侧壁的左端连通一置于轻相进管（5）上方的轻相出管（7），右端连通一置于重相进管（6）上方的重相出管（8），所述的转鼓（4）上端的左右两侧上一侧开有轻相出口（9），另一侧开有置于轻相出口（9）上方的重相出口（10），所述的壳体（1）内自上而下分别连接有两组与转辊转动配合的第一隔板（11）和第二隔板（12），所述的第一隔板（11）和第二隔板（12）分别将壳体（1）内自上而下分为重相收集室（13）、轻相收集室（14）和混合液室（15），所述的重相收集室（13）分别与重相出口（10）和重相出管（8）相连通，所述的轻相收集室（14）分别与轻相出口（9）和轻相出管（7）相连通，所述的混合液室（15）分别与轻相进管（5）和重相进管（6）相连通，所述的转鼓（4）的下端开有一圆形的混合液入口（16）；
所述的主轴（3）同轴转动连接一转动配合在壳体（1）内侧壁上且置于转鼓（4）下方的分隔板（17），所述的主轴（3）同轴安装一置于分隔板（17）与壳体（1）底面之间的主齿轮（18），所述的主齿轮（18）外啮合有多组转动连接在分隔板（17）上的过渡齿轮（19），所述的分隔板（17）上端连接有叶轮（20），所述的过渡齿轮（19）的半径大于主齿轮（18）的半径。
2.根据权利要求1所述的一种离心萃取器，其特征在于，所述的过渡齿轮（19）均布啮合在主齿轮（18）的外侧，所述的壳体（1）内侧壁上安装一置于分隔板（17）下方的内齿圈（21），所述的内齿圈（21）与多组过渡齿轮（19）相啮合，所述的过渡齿轮（19）的转轴同轴连接多组圆周均布布设在其上的搅拌板（22），同一行星齿轮上的搅拌板（22）位于所述叶轮（20）的叶片之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种离心萃取器，其特征在于，所述的主轴（3）上同轴安装有一置于混合液出口端上方的均流板（23）。
4.根据权利要求3所述的一种离心萃取器，其特征在于，所述的均流板（23）上开有多组均布设置的均流孔（24）。
5.根据权利要求1或2所述的一种离心萃取器，其特征在于，所述的转鼓（4）外侧壁上均布连接有两组螺旋式绞龙（25）。
6.根据权利要求5所述的一种离心萃取器，其特征在于，所述的绞龙（25）上沿竖向开有通透的溢流孔（26），所述的绞龙（25）外边缘与壳体（1）内侧壁之间的距离为2-3cm。
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