一種加速兩相分離的萃取裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種加速兩相分離的萃取裝置，該裝置包括塔體、萃取塔板和網(wǎng)架填料，萃取塔板和網(wǎng)架填料交替設(shè)置于塔體內(nèi)，萃取塔板為折疊成等腰三角波形的波紋板，波紋板上開設(shè)孔狀通道，相鄰兩塊萃取塔板呈90°交錯(cuò)設(shè)置在塔體內(nèi)，相鄰兩塊萃取塔板中間填充網(wǎng)架填料。本實(shí)用新型提供的加速兩相分離的萃取裝置使用波紋狀的萃取塔板，通過交替設(shè)置萃取塔板和網(wǎng)架填料于塔體內(nèi)，網(wǎng)架填料可以對(duì)分散相液滴進(jìn)行有效的切割，減小分散相液滴的尺寸，波紋結(jié)構(gòu)可以使分散相形成一定的液膜厚度，促進(jìn)分散相的聚并；孔狀通道提供了兩相的穿流通道，使聚并的分散相發(fā)生破碎，增加了兩相流動(dòng)的均勻性，大大提高了傳質(zhì)效果。
【專利說明】一種加速兩相分離的萃取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于萃取設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種加速兩相分離的萃取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液液萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶或部分互溶的兩種液相之間溶解度的差異來實(shí)現(xiàn)液體混合物的分離或提純的過程。在各種萃取設(shè)備中，篩板萃取塔由于處理量大，造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中，但篩板萃取塔兩相流動(dòng)不均勻，常出現(xiàn)偏流和流體橫穿篩板的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種加速兩相分離的萃取裝置，旨在解決目前的篩板萃取塔兩相流動(dòng)不均勻，常出現(xiàn)偏流和流體橫穿篩板的問題，該萃取裝置可使兩相流動(dòng)均勻性增加，促進(jìn)分散相的聚并與破碎，傳質(zhì)效果大大提高。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種加速兩相分離的萃取裝置，其特殊之處在于，所述裝置包括塔體、萃取塔板和網(wǎng)架填料，所述萃取塔板和網(wǎng)架填料交替設(shè)置于塔體內(nèi)，所述萃取塔板為折疊成等腰三角波形的波紋板，波紋板上開設(shè)孔狀通道，相鄰兩塊萃取塔板呈90°交錯(cuò)設(shè)置在塔體內(nèi)，相鄰兩塊萃取塔板中間填充網(wǎng)架填料。
[0005]進(jìn)一步，所述萃取塔板的開孔率為10%?50%，相鄰兩塊萃取塔板的板間距為20 ?200cm。
[0006]進(jìn)一步，所述萃取塔板為親油材料制波紋板，波紋板的上表面經(jīng)親水性處理為親水側(cè)，波紋板的下表面為親油側(cè)，波紋板滿足條件為峰高h(yuǎn):10?30mm，波紋夾角α:30。?120。，波距 2D: 10 ?50mm。
[0007]進(jìn)一步，所述萃取塔板為PVDF或PVC材料制波紋板。
[0008]進(jìn)一步，所述孔狀通道開設(shè)于波紋板的波峰，波谷及其周邊。
[0009]進(jìn)一步，所述孔狀通道為圓形孔道，圓形孔道的直徑為I?3_，圓形孔道的橫向間距d為I?3倍直徑長，縱向間距L為I?2倍直徑長。
[0010]本實(shí)用新型提供了一種加速兩相分離的萃取裝置，屬于化工生產(chǎn)中關(guān)于萃取單元操作的設(shè)備創(chuàng)新。本實(shí)用新型的萃取裝置使用波紋狀的萃取塔板，通過交替設(shè)置萃取塔板和網(wǎng)架填料于塔體內(nèi)，網(wǎng)架填料可以對(duì)分散相液滴進(jìn)行有效的切割，減小分散相液滴的尺寸，波紋結(jié)構(gòu)可以使分散相形成一定的液膜厚度，促進(jìn)分散相的聚并；孔狀通道提供了兩相的穿流通道，使聚并的分散相發(fā)生破碎，并增加兩相流動(dòng)的均勻性。該萃取裝置可使兩相流動(dòng)均勻性增加，促進(jìn)分散相的聚并與破碎，傳質(zhì)效果大大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的萃取塔板的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]其中，1-塔體，2-孔狀通道，3-網(wǎng)架填料，4-萃取塔板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的加速兩相分離的萃取裝置的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的加速兩相分離的萃取裝置，包括塔體1、萃取塔板4和網(wǎng)架填料3，萃取塔板4和網(wǎng)架填料3交替設(shè)置于塔體I內(nèi)，萃取塔板4為折疊成等腰三角波形的波紋板，波紋板上開設(shè)孔狀通道2，相鄰兩塊萃取塔板4呈90°交錯(cuò)設(shè)置在塔體I內(nèi)，相鄰兩塊萃取塔板4中間填充網(wǎng)架填料3。
[0017]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，萃取塔板4的開孔率為10%?50%，相鄰兩塊萃取塔板4的板間距為20?200cm。
[0018]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，萃取塔板4為親油材料制波紋板，波紋板的上表面I經(jīng)親水性處理為親水側(cè)，波紋板的下表面3為親油側(cè)，波紋板滿足條件為峰高h(yuǎn):10?30mm，波紋夾角α:30°?120。，波距2D: 10?50mm。
[0019]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，萃取塔板4為PVDF或PVC材料制波紋板。
[0020]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，孔狀通道2開設(shè)于波紋板的波峰，波谷及其周邊。
[0021]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，孔狀通道2為圓形孔道，圓形孔道的直徑為I?3mm，圓形孔道的橫向間距d為I?3倍直徑長，縱向間距L為I?2倍直徑長。
[0022]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0023]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種加速兩相分離的萃取裝置，該加速兩相分離的萃取裝置包括:塔體1、萃取塔板4和網(wǎng)架填料3，萃取塔板4和網(wǎng)架填料3交替設(shè)置于塔體I內(nèi)，萃取塔板4為折疊成等腰三角波形的波紋板，波紋板上開設(shè)孔狀通道2，孔狀通道2開設(shè)于波紋板的波峰，波谷及其周邊，孔狀通道2為圓形孔道，圓形孔道的直徑為I?3mm，圓形孔道的橫向間距d為I?3倍直徑長，縱向間距L為I?2倍直徑長。相鄰兩塊萃取塔板4呈90°交錯(cuò)設(shè)置在塔體I內(nèi)，相鄰兩塊萃取塔板4中間填充網(wǎng)架填料3。萃取塔板4的開孔率為10%?50%,相鄰兩塊萃取塔板4的板間距為20?200cm。萃取塔板4為親油材料制波紋板，使用PVDF或PVC材料制做成波紋板，波紋板的上表面I經(jīng)親水性處理為親水側(cè)，波紋板的下表面3為親油側(cè)，波紋板滿足條件為峰高h(yuǎn):10?30mm，波紋夾角 α:30° ?120。，波距 2D: 10 ?50mm。
[0024]本實(shí)用新型的內(nèi)部流動(dòng)情況為，穩(wěn)定操作時(shí)，連續(xù)相自上而下流動(dòng)，分散相自下向上運(yùn)動(dòng)，在萃取塔板4處，分散相由于親油性塔板的作用發(fā)生聚并，形成一定的分散相液層，從而實(shí)現(xiàn)了分散相的聚并，一定厚度的液膜通過孔狀通道2進(jìn)入波紋板上側(cè)的連續(xù)相區(qū)域繼續(xù)向上流動(dòng)，在經(jīng)過網(wǎng)架填料3的過程中，分散相大液滴被切割成小液滴，實(shí)現(xiàn)分散相液滴的破碎，從而增加傳質(zhì)。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的加速兩相分離的萃取裝置，通過對(duì)萃取塔板進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)，將萃取塔板設(shè)計(jì)成一種折疊成等腰三角波形的波紋板，該波紋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以使分散相形成一定的液膜厚度，促進(jìn)分散相的聚并；波紋板上的孔狀通道提供了兩相的穿流通道，使聚并的分散相發(fā)生破碎，并增加兩相流動(dòng)的均勻性，從而大大提高了傳質(zhì)效果。但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，萃取塔板的波紋結(jié)構(gòu)和萃取塔板上的孔狀通道的設(shè)計(jì)可以大大提高了傳質(zhì)效果，但仍存在兩相夾帶返混甚至乳化，分散相液滴尺寸過大的問題，從而影響傳質(zhì)效果。本實(shí)用新型的加速兩相分離的萃取裝置進(jìn)一步通過交替設(shè)置萃取塔板和網(wǎng)架填料于塔體內(nèi)，網(wǎng)架填料可以對(duì)分散相液滴進(jìn)行有效的切割，減小分散相液滴的尺寸，通過對(duì)親油材料制作的萃取塔板進(jìn)行表面處理，使萃取塔板兩側(cè)的一側(cè)親油，一側(cè)親水，加速兩相的分離，減少兩相夾帶及返混；網(wǎng)架填料可以對(duì)分散相液滴進(jìn)行有效的切割，減小分散相液滴的尺寸。該加速兩相分離的萃取裝置可大大減少萃取中兩相夾帶返混，促進(jìn)分散相的聚并與破碎，提高傳質(zhì)效果。采用本實(shí)用新型提供的新型萃取裝置，在天津大學(xué)萃取裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，其傳質(zhì)效率較傳統(tǒng)板式萃取塔平均提高了 40%。
[0026]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，所述裝置包括塔體、萃取塔板(4)和網(wǎng)架填料(3)，所述萃取塔板(4)和網(wǎng)架填料(3)交替設(shè)置于塔體內(nèi)，所述萃取塔板(4)為折疊成等腰三角波形的波紋板，波紋板上開設(shè)孔狀通道(2)，相鄰兩塊萃取塔板(4)呈90°交錯(cuò)設(shè)置在塔體內(nèi)，相鄰兩塊萃取塔板(4)中間填充網(wǎng)架填料(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，所述萃取塔板(4)的開孔率為10%?50%,相鄰兩塊萃取塔板(4)的板間距為20?200cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，所述萃取塔板(4)為親油材料制波紋板，波紋板的上表面經(jīng)親水性處理為親水側(cè)，波紋板的下表面為親油側(cè)，波紋板滿足條件為峰高h(yuǎn): 10?30mm，波紋夾角a:30°?120°，波距2D:10?50mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，所述萃取塔板(4)為PVDF或PVC材料制波紋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，孔狀通道(2)開設(shè)于波紋板的波峰，波谷及其周邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種加速兩相分離的萃取裝置，其特征在于，所述孔狀通道⑵為圓形孔道，圓形孔道的直徑為I?3mm，圓形孔道的橫向間距d為I?3倍直徑長，縱向間距L為I?2倍直徑長。
【文檔編號(hào)】B01D11/04GK203678001SQ201320842434
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】王政, 李志剛, 喬樹華, 劉海軍, 崔志河, 劉立新, 王亞君 申請(qǐng)人:河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司