CN2912753Y - 喷雾萃取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种喷雾萃取设备。它包括一个导入水相和有机相的混合桶、插入混合桶内的搅拌浆、以及一个进口连接混合桶出口的澄清槽，澄清槽下部有水相出口而上部有机相出口，其特征在于所述的水相通过一个水相雾化系统导入所述的混合桶。本设备增加两相接触面积、提高传质效率，从而达到高效率萃取目的。适用于冶金、石油化工和医药等领域。

Description

喷雾萃取设备

技术领域

本实用新型涉及一种萃取设备，特别是一种喷雾萃取设备。

背景技术

含有某些物质的水相溶液与不相混溶的有机相溶液充分接触后，通过物理或化学作用，水溶液中的某种物质选择性地转移到有机溶液的过程，叫做溶剂萃取，简称萃取。随着萃取在原子能化工、湿法冶金和石油化工等方面的广泛应用，生产规模日益扩大，对萃取设备也提出了越来越高的要求。近三十年来，萃取设备在理论和实践方面都得到了迅速的发展。研制了多种高效的萃取设备，取得了良好的效果。萃取设备系溶剂萃取过程中实现两相接触与分离的装置。由于萃取过程的多样性，发展了多种多样的液-液萃取设备。它们具有不同的特点，可以分别用于各种不同的场合。

混合澄清槽是通过两相(水相和有机相)的密度差产生的重力作用实现相接触的设备。它是最早应用且目前仍广泛应用的一种萃取设备。其基本构造是把混合槽和澄清槽结合在一起，每一个单元或一级由一个混合室和澄清室组成。两相利用水力学平衡关系并借助于搅拌器的抽吸作用，重相由次一级澄清室经过重相口进入混合室，而轻相由上一级澄清室自行流入混合室。在混合室中，经搅拌使两相充分接触而进行萃取，然后，两相混合液进入该级澄清室利用重力作用进行分相澄清。就混合清清槽的同一级而言，两相是并流的，但是就整个混合澄清槽来讲，两相的流动方向是逆流的。实际工作生产中很少有单一级的混合澄清槽，一般都是连续逆流式多级的混合澄清槽。混合澄清槽的优点是结构简单易于加工，所需厂房建筑高度小，两相接触好，级效率高；易于实现多级，处理能力大，操作弹性好；在很宽的流比范围内均可稳定操作；扩大设计方法比较可靠；可处理较高粘度液体。它的缺点是设备占地面积大，物料滞留量大，达到萃取平衡的时间长，投资较大；级间可能需要用泵输送流体；对易挥发体系损失严重且不利于环境保护，因而所需的排风净化系统也比较大。

对于一个高效的萃取设备，就是使萃取过程进行得比较充分。为了达到此目的，就要使一相在另一相中分散成细小的液滴(一相以不连接的液滴的形式被分散在另一相中，叫分散相；而另一相就叫作连续相。)液滴平均直径越小，相际传质表面面积越大，一般来说，越有利于传质。混合澄清槽采用机械搅拌的手段使一相分散成液滴在另一相中。但这种高速搅拌还不能使液滴尺寸达到雾化的程度，因此，在一定程度上会影响两相接触面积，增加萃取达平衡的时间和降低传质效率。且高速搅拌使分散相大小不一，从而会影响萃取率。另外，伴随液滴的分散而来的问题是液滴的聚合，也即在两相接触传质后是两相的分离。混合澄清槽是靠重力作用在澄清槽中静置分相的，则液滴分散的越好，两相分离越困难，造成澄清槽体积越大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简单、成本低、效率高的喷雾设备。该设备通过喷雾把分散相雾化成细小的液滴，然后喷入到旋转的连续相中，能够显著地增加两相接触面积，且提高传质效率，从而达到高效萃取的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种喷雾萃取设备，包括一个接通水相入口和有机相入口的混合桶、插入混合桶内的搅拌浆、以及一个进口连接混合桶出口的澄清槽，澄清槽下部有水相出口而上部有有机相出口，其特征在于所述的水相入口通过一个水相雾化系统接通所述的混合桶。

上述的水相雾化系统的结构是：水相入口经一个水相增压泵和一个单向阀后由管路连接一个喷雾器的水相进口；一个气泵的出口由管路连接所述的喷雾器的空气进口；喷雾器的出口连接至所述的混合桶的上部。

上述的水相雾化系统的结构还可以设计为高压气源接入喷雾器，由其在喷雾器内喷管中的高速喷射引成低气压而抽吸水相并将水相雾化，则其系统更为简单。

上述的混合桶出口经蛇形管连接所述的澄清槽进口。这样，增加了分离时间，从而提高相的分离效果，同时可缩小澄清槽的体积。

上述的有机相入口可经一个有机相增压泵由管路连接所述的混合桶的下部有机相进口。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：本实用新型在已有的萃取设备中增加了水相雾化系统，使导入混合桶的水相先雾化后与混合桶内旋转的有机相混合，从而达到：①水相雾化分散成的液滴平均直径小，有利于传质；②雾化形成的液滴大小分散均匀，传质效率较高；③由于雾化形成的分散相，其液滴分散较好，则两相在澄清槽中的分离也较好。总之，本实用新型增加两相接触面积，提高传质效率，从而达到高效萃取目的。本实用新型适用于冶金、石油化工和医药等领域。

附图说明

附图是本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的一个优选实施例是：参见附图，本喷雾萃取设备包括一个接通水相入口4和有机相入口16的混合桶9、插入混合桶9内的搅拌浆7、以及一个进口连接混合桶9出口的澄清槽11，澄清槽11下部有水相出口12而上部有机相出口13，其特征在于所述的水相入口4通过一个水相雾化系统接通所述的混合桶9。上述的水相雾化系统的结构是：水相入口4经一个水相增压泵5和一个单向阀6后由管路8连接一个喷雾器3的水相进口；一个气泵1的出口由管路2连接所述的喷雾器3的空气进口；喷雾器3的出口连接至所述的混合桶9的上部。上述的混合桶9出口经蛇形管10连接所述的澄清槽11进口。有机相入口16经一个有机相增压泵15由管路14连接所述的混合桶9的下部有机相进口。

本实施例应用于喷雾萃取盐酸介质中铜：

水相为[Cu²⁺]＝0.1mol·L^-1，[H⁺]＝0.5mol·L^-1，[Cl^-]＝0.7mol·L^-1的铜溶液。

有机相为浓度30％(体积比)的N902-260^#溶剂油溶液。

(N902是主要成分2-羟基-5-壬基水杨醛肟的醛肟类铜萃取剂)

                      各种喷雾萃取的实验结果

项目	(0.3MPa)有机相/水相＝1∶1	(0.3MPa)+200rcm有机相/水相＝1∶1	(0.3MPa)+400rcm有机相/水相＝1∶1
				铜萃取率E％	48.4	60.6	74.4

Claims (4)

1.一种喷雾萃取设备，包括一个接通水相入口(4)和有机相入口(16)的混合桶(9)、插入混合桶(9)内的搅拌浆(7)、以及一个进口连接混合桶(9)出口的澄清槽(11)，澄清槽(11)下部有水相出口(12)而上部有机相出口(13)，其特征在于所述的水相入口(4)通过一个水相雾化系统接通所述的混合桶(9)。

2.根据权利要求1所述的喷雾萃取设备，其特征在于所述的水相雾化系统的结构是：水相入口(4)经一个水相增压泵(5)和一个单向阀(6)后由管路(8)连接一个喷雾器(3)的水相进口；一个气泵(1)的出口由管路(2)连接所述的喷雾器(3)的空气进口；喷雾器(3)的出口连接至所述的混合桶(9)的上部。

3.根据权利要求1或2所述的喷雾萃取设备，其特征在于所述的混合桶(9)出口经蛇形管(10)连接所述的澄清槽(11)进口。

4.根据权利要求1或2所述的喷雾萃取设备，其特征在于有机相入口(16)经一个有机相增压泵(15)由管路(14)连接所述的混合桶(9)的下部有机相进口。