WO2017157050A1 - 一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置 - Google Patents
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- B01D11/048—Mixing by counter-current streams provoked by centrifugal force, in rotating coils or in other rotating spaces
Definitions
- the invention relates to the field of separation, in particular to a chemical extraction centrifugal extraction device.
- Solution extraction is a common separation method.
- the solvent extraction process has gradually become an important way to separate and purify valuable components in many fields. It plays an increasingly important role in the chemical industry and the petroleum industry, especially in rare earth research and Other extraction projects, such as nuclear fuel reprocessing, nickel-cobalt separation, lithium isotope separation, etc., are very effective, but the solvent extraction process must provide satisfactory extraction equipment.
- Most of the current extraction equipment such as nickel-containing stainless steel, etc.
- Metal materials are manufactured, but in practice, it is often necessary to contact chemical raw materials. Some of these materials are corrosive, and some conditions cannot be maintained for a long time even with titanium alloys.
- the chloride ion corrosion activity is particularly strong, although a centrifugal extractor made of a non-metal material such as plexiglass or glass reinforced plastic is used, the strength of these materials and the performance of the binder used cannot be made. They are used stably. The service life of the extraction equipment is greatly reduced, the production cost is increased, and the produced product has more impurities and cannot meet the product standard.
- the transmission shaft of the device is usually mostly filled with packing and mechanical seal, but this structure, especially when the process system requires positive or negative pressure operation, there is a duty cycle. Shortcomings, complicated structure, troublesome maintenance, etc., can not promote the market.
- the technical problem to be solved by the present invention is to overcome the defects of the foregoing technology, and to provide a centrifugal extraction device capable of satisfying the requirements of the extraction device for sealing and chemical corrosion resistance.
- a chemically resistant centrifugal extraction apparatus comprising a high speed motor, a bearing housing and an extractor, wherein the high speed motor drives a rotating shaft in the bearing housing for high speed rotation to centrifuge a medium in the extractor
- the bearing housing is provided with an air inlet for introducing an inert gas.
- the extractor includes a casing, a first feed port disposed on a surface of the casing, a second feed port, a heavy phase outlet, and a light phase outlet, and a centrifugal drum disposed inside the casing.
- the centrifugal drum is coupled to the rotating shaft, wherein the casing and the centrifugal drum are made of polyvinylidene fluoride or polyetheretherketone.
- an air outlet for releasing the inert gas is further disposed on the bearing housing.
- first feed port and the second feed port are horizontally disposed on opposite sides of the bottom of the casing, and the level of the two is the same.
- the heavy phase outlet and the light phase outlet are horizontally disposed on opposite sides of the top of the casing, and the heavy phase outlet is higher than the light phase outlet.
- the present invention has the following significant advantages and beneficial effects:
- a micro-pressure inert gas is introduced into the bearing housing to dilute or reduce the emission of toxic and hazardous chemicals in the system, improve the operating environment and damage to personnel, and enhance the sealing of the device; the use of corrosion-resistant materials can increase the service life of the machine. It protects the mechanical components inside the bearing housing from corrosion by chemical media in the system.
- Fig. 1 is a cross-sectional structural view showing a centrifugal type extracting apparatus of the present invention.
- Figure 2 is a cross-sectional structural view of the bearing housing.
- Figure 3 is a structural view of the extractor.
- a chemically resistant centrifugal extraction apparatus includes a high speed motor 100, a bearing housing 200, and an extractor 300.
- the bearing housing 200 is disposed above the extractor 300, and the high speed motor 100 is disposed. On the upper surface of the bearing housing 200.
- the bearing housing 200 includes a main body 201, an air inlet 202, an air outlet 203, and an automatic centering coupling 204.
- the air inlet 202 and the air outlet 203 are respectively disposed on the bearing.
- the automatic centering coupling 204 is coupled to the high speed motor 100.
- the extractor 300 includes a casing 307, a drive shaft 301, a first feed port 302, a second feed port 303, a centrifugal drum 304, a heavy phase outlet 305, and a light phase outlet 306.
- the centrifugal drum 304 is connected to the transmission shaft 301, the other end of the transmission shaft 301 is connected to the bearing housing 200, and the first inlet 302 and the second inlet 303 are disposed on the machine.
- the side of the shell 307 is near the bottom, the light phase outlet 306 is disposed on the side of the casing 307 and above the horizontal plane of the first inlet 302 and the second inlet 303, and the heavy phase outlet 305 is disposed in the casing.
- the sides of 307 are above the horizontal plane of the light phase outlet 306.
- the light phase flow path (not shown), the heavy phase flow path (not shown), and the tapered bushing (not shown) in the centrifugal drum 304 are designed as a single unit.
- the contact parts of the casing 307, the centrifugal drum 304 and the like are corrosion-resistant materials, and specifically, the chemically resistant organic polymer material polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyether ether ketone is used. Made of (PEEK).
- PVDF polyvinylidene fluoride
- PEEK polyether ether ketone
- the bearing housing 200 is supplied with an inert gas from its intake port 201 while closing the air outlet 203. This can dilute or reduce the emission of toxic and harmful chemicals in the system, improve the operating environment and damage to personnel, and at the same time prevent fluid leakage caused by the rotation process, effectively improving the sealing effect of the device.
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Abstract
一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置，包括高速电机（100）、轴承箱（200）和萃取器（300），其中高速电机（100）驱动轴承箱（200）中的转动轴进行高速旋转，对萃取器（300）内的介质进行离心式萃取，轴承箱（200）上设置有用于通入惰性气体的进气口（202）。
Description
本发明涉及分离领域，具体涉及一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置。
溶液萃取是一种常见的分离方式，溶剂萃取过程逐渐成为许多领域分离提纯有价值组分的重要途径，在化学工业，石油工业等方面发挥着越来越大的作用，特别是在稀土研究及其它萃取项目，例如核燃料后处理，镍—钴分离，锂同位素分离等等时，是非常有效的，但是实现溶剂萃取过程必须提供满意的萃取设备，目前大部分萃取设备大部分如含镍不锈钢等金属材料制造，但在实际使用上往往需要接触化学原料，这些原料中不乏有一些具有腐蚀性，有些工况甚至用钛合金也不能长期维持使用。特别对于含盐酸工艺系统，由于氯离子腐蚀活性特别强烈，虽然有用非金属材料如有机玻璃或玻璃钢做成的离心萃取器，但由于这些材料的强度和使用的粘结剂性能缺陷，同样无法使他们得到稳定使用。大大减少萃取设备的使用寿命，增加生产成本，而且生产出的产品存在较多杂质，无法满足产品标准。
此外，为了防止设备中分离介质外漏，装置的传动轴处通常较多采用填料密封，也有用机械密封的，但这种结构，特别在工艺系统要求正压或负压操作时，存在工作周期短、结构复杂、检修麻烦等缺点，以至于无法推广市场。
针对现有技术的缺陷，市场上亟待出现一种新型的萃取装置，既能够满足萃取装置对密封的需要，又能够抗化学腐蚀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服前述技术存在的缺陷，提出一种既能够满足萃取装置对密封的需要，又能够抗化学腐蚀的离心式萃取装置。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置，包括高速电机、轴承箱和萃取器，其中所述高速电机驱动所述轴承箱中的转动轴进行高速旋转，从而对所述萃取器内的介质进行离心式萃取，所述轴承箱上设置有用于通入惰性气体的进气口。
进一步地，所述萃取器包括机壳、设置在机壳表面的第一进料口、第二进料口、重相出口、和轻相出口、以及设置在机壳内部的离心转鼓，所述离心转鼓与所述转动轴相连接，其中所述机壳和所述离心转鼓采用聚偏二氟乙烯或聚醚醚酮制成。
进一步地，所述轴承箱上还设置有用于释放所述惰性气体的出气口。
进一步地，所述第一进料口和所述第二进料口水平设置在所述机壳底部相对的两侧，且二者的水平高度相同。
进一步地，所述重相出口和所述轻相出口水平设置在所述机壳顶部相对的两侧，且所述重相出口高于所述轻相出口。
本发明与现有技术相比具有如下显著的优点和有益效果：
在轴承箱中通入微压惰性气体，以便稀释或减少系统中有毒有害化学物质排放，改善操作环境和对人员的伤害，同时增强装置的密封性；采用耐腐蚀材料，可以增加机器使用寿命，还能保护轴承箱体内部机械构件免受系统中化学介质对它的腐蚀。
图1为本发明的离心式萃取装置的剖面结构图。
图2为轴承箱的剖面结构图。
图3为萃取器的结构图。
附图标记说明：
100、高速电机， 200、轴承箱
300、萃取器， 201、箱体
202、进气口， 203、出气口，
204、自动对中联轴器， 301、传动轴，
302、第一进料口， 303、第二进料口，
304、离心转鼓， 305、重相出口，
306、轻相出口， 307、机壳。
为充分公开的目的，以下将结合实施例对本发明做进一步详细说明。应当理解，以下所述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。
如图1所示，一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置包括高速电机100，轴承箱200，萃取器300，所述轴承箱200设置于所述萃取器300的上面，所述高速电机100设置于所述轴承箱200的上面。
如图2所示，所述轴承箱200包括主体201，进气口202，出气口203，自动对中联轴器204，所述进气口202与所述出气口203分别设置于所述轴承箱200的两侧，所述自动对中联轴器204与所述高速电机100连接。
如图3所示，所述萃取器300包括机壳307、传动轴301、第一进料口302、第二进料口303、离心转鼓304、重相出口305和轻相出口306，所述离心转鼓304与传动轴301连接，所述传动轴301的另一端与所述轴承箱200相连接，所述第一进料口302与所述第二进料口303设置于所述机壳307侧面靠近底部的一端，所述轻相出口306设置于机壳307的侧面且在第一进料口302和第二进料口303水平面的上方，所述重相出口305设置于机壳307的侧边且在轻相出口306水平面的上方。所述离心转鼓304中的轻相流道(图中未示出)、重相流道(图中未示出)以及锥形轴套(图中未示出)设计成一个整体。
所述机壳307，离心转鼓304等与萃取物接触部件均为耐腐蚀材料，具体地，其均采用耐化学腐蚀的有机高分子聚合材料聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚醚醚酮(PEEK)制成。
所述轴承箱200从其进气口201通入惰性气体，同时封闭出气口203，
这样以便稀释或减少系统中有毒有害化学物质排放，改善操作环境和对人员的伤害，同时又可以防止转动过程中造成的流体外泄，有效地提高了装置的密封效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
- 一种抗化学腐蚀的离心式萃取装置，包括高速电机、轴承箱和萃取器，其中所述高速电机驱动所述轴承箱中的转动轴进行高速旋转，从而对所述萃取器内的介质进行离心式萃取，其特征在于，所述轴承箱上设置有用于通入惰性气体的进气口。
- 根据权利要求1所述的抗化学腐蚀的离心式萃取装置，其特征在于，所述萃取器包括机壳、设置在机壳表面的第一进料口、第二进料口、重相出口、和轻相出口、以及设置在机壳内部的离心转鼓，所述离心转鼓与所述转动轴相连接，其中所述机壳和所述离心转鼓采用聚偏二氟乙烯或聚醚醚酮制成。
- 根据权利要求1所述的抗化学腐蚀的离心式萃取装置，其特征在于，所述轴承箱上还设置有用于释放所述惰性气体的出气口。
- 根据权利要求2所述的抗化学腐蚀的离心式萃取装置，其特征在于，所述第一进料口和所述第二进料口水平设置在所述机壳底部相对的两侧，且二者的水平高度相同。
- 根据权利要求2所述的抗化学腐蚀的离心式萃取装置，其特征在于，所述重相出口和所述轻相出口水平设置在所述机壳顶部相对的两侧，且所述重相出口高于所述轻相出口。
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