本實用新型涉及轉(zhuǎn)盤式萃取、水洗設(shè)備。

背景技術(shù)：

在有機合成中，水是常用的反應(yīng)溶劑，在水相反應(yīng)中，為了最終得到有機反應(yīng)產(chǎn)物，常用的操作是在反應(yīng)結(jié)束后，用有機溶劑對水相進(jìn)行萃取，水相舍去，有機萃取液再用純水洗滌以除掉溶入有機相中的雜質(zhì)，水洗后的有機相再經(jīng)過蒸餾最終得到產(chǎn)品。常用的有機溶劑是密度大于水的重質(zhì)有機溶劑，例如：二氯甲烷、二氯乙烷、鄰二氯苯、氯仿、四氯化碳、硝基苯、二硫化碳等。

在萃取水洗過程中，大型轉(zhuǎn)盤式萃取塔和水洗塔是常用的連續(xù)式萃取設(shè)備和水洗設(shè)備。該工藝過程為：水相反應(yīng)液由塔底進(jìn)入萃取塔，重質(zhì)有機溶劑由塔頂進(jìn)入萃取塔，兩相在萃取塔完成萃取過程，萃取廢水通過塔頂放大段靜置澄清后從塔頂溢出，重質(zhì)有機萃取液在塔底放大段靜置沉降后流出到有機萃取液儲罐中，流出速度由塔頂有機相和水相界面值控制，從而完成萃取過程；儲罐中的重質(zhì)有機萃取液經(jīng)計量由塔頂進(jìn)入水洗塔，純水經(jīng)計量由塔底進(jìn)入水洗塔，兩相在水洗塔中完成水洗過程，水洗廢水通過塔頂放大段靜置澄清后溢出，重質(zhì)有機水洗液在塔底放大段靜置沉降后從塔底流出，流出速度受塔底有機相和水相界面值控制，從而完成水洗過程。工藝過程主要分別由萃取單元和水洗單元兩個獨立單元完成，流程長，附屬設(shè)備和儀表較多，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種轉(zhuǎn)盤式萃取水洗一體裝置，該裝置可連續(xù)一次完成水相反應(yīng)液萃取和水洗過程。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種轉(zhuǎn)盤式萃取水洗一體裝置，包括動力機構(gòu)和雙筒體，動力機構(gòu)包括電機11、減速機12、齒輪箱13，電機和減速機相接，減速機再和齒輪箱相接，齒輪箱連接兩個轉(zhuǎn)軸，兩個轉(zhuǎn)軸分別伸入兩個筒體內(nèi)，以一臺電機帶動旋轉(zhuǎn)；雙筒體的每個筒體內(nèi)有轉(zhuǎn)軸20、轉(zhuǎn)盤18、固定環(huán)19，每個筒體包括上放大段25、混合段24和下放大段27；混合段和上、下放大段采用異心異徑安裝，轉(zhuǎn)軸與混合段同心，混合段轉(zhuǎn)軸上連接有多個轉(zhuǎn)盤，每兩個上下相鄰的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)，固定環(huán)的外邊緣與筒體的內(nèi)邊緣相接；兩個筒體外部尺寸相同，等高豎直對稱排列，一個筒體是萃取段21，另一個筒體是水洗段23，萃取段和水洗段通過平板連接形成溢流段22，平板與萃取段筒體、水洗段筒體相切連接；萃取段、溢流段和水洗段的頂部氣相空間采用氣壓平衡管15平衡；

萃取段21：上放大段頂部有萃取廢水出口4和視鏡14，上放大段與混合段連接處有重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1，下放大段與混合段連接處有水相反應(yīng)液進(jìn)口2，下放大段底部與溢流段相通。

溢流段22：底部與萃取段相通，溢流段上部通過溢流口26與水洗段的上放大段相通。為改善液體進(jìn)入水洗段的分散性，溢流口連接有導(dǎo)液管16，導(dǎo)液管頂部與氣相空間相通，導(dǎo)液管底部與混合段相通，導(dǎo)液管可設(shè)計為中間粗兩端細(xì)的管狀，為增加液體噴灑效果，導(dǎo)液管底部可連接多孔環(huán)管式噴灑器17。

水洗段23：上放大段通過溢流口26與溢流段相通；上放大段有水洗廢水出口9，水洗廢水出口9設(shè)置在萃取廢水出口4水平線以下、視鏡14中心水平線以上；下放大段與混合段連接處設(shè)有純水進(jìn)口7，下放大段底部設(shè)有重質(zhì)有機水洗液出口8，側(cè)面裝有界面計。

溢流段頂部重質(zhì)有機相溢流口26到視鏡中心的垂直距離以h表示，萃取廢水出口4到視鏡中心的垂直距離以H表示，h與H滿足以下關(guān)系：h＝水相反應(yīng)液密度÷重質(zhì)有機溶劑密度×H。

作為上述裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，萃取段在視鏡以上可以設(shè)置多個不同高度的萃取廢水出口，以適應(yīng)不同密度差(重質(zhì)有機溶劑和水相反應(yīng)液的密度之差)的操作。密度差大，使用較高處的萃取廢水出口；密度差小，使用較低處的萃取廢水出口。這樣設(shè)計可提高設(shè)備的通用性和利用率。

本裝置的工作原理是：在運行中，萃取段中有機相和水相界面維持在視鏡中心處，h固定不變，當(dāng)萃取段中的水相反應(yīng)液和重質(zhì)有機溶劑密度改變時，只需要選擇適當(dāng)高度H的萃取廢水出料口即可。這樣在進(jìn)料過程中，界面始終維持在視鏡中心處，當(dāng)界面高于視鏡中心時，溢流段到水洗段的重質(zhì)有機相溢流流量會自動增大，界面降低；當(dāng)界面低于視鏡中心時，溢流段到水洗段的重質(zhì)有機相溢流流量會自動減小，界面增高。水洗段的界面通過界面計和塔底重質(zhì)有機水洗液出料連鎖來維持界面的穩(wěn)定。由動力機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，從而使萃取段和水洗段中的水相和有機相在筒體中一起轉(zhuǎn)動，完成混合、萃取、水洗。

本實用新型裝置的使用方法，包括以下步驟：

(1)通過萃取段重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1和水洗段純水進(jìn)口7進(jìn)料，當(dāng)萃取段有機相液位達(dá)到視鏡中心時，水洗段頂部水洗廢水出口9有水溢出時，停止進(jìn)料；

(2)開啟轉(zhuǎn)軸攪拌，同時開啟重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1、水相反應(yīng)液進(jìn)口2以及純水進(jìn)口7，三種物料采用單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，采用合適的流量比同時進(jìn)料，當(dāng)水洗段下放大段界面值達(dá)到設(shè)定值時，開啟重質(zhì)有機水洗液出口8控制閥，塔底重質(zhì)有機水洗液流出，控制閥與塔底界面計采用單回路PID控制，控制合適的流出速度，維持界面為定值。

本實用新型采用一體裝置一次連續(xù)完成水相反應(yīng)液的萃取和水洗過程，裝置簡單緊湊，減少了附屬設(shè)備及儀表，降低了裝置投入；萃取水合洗同時進(jìn)行，提高了生產(chǎn)效率，操作過程簡單平穩(wěn)，適用性強，萃取水洗效果好。簡化工藝流程，降低裝置投入，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)工藝流程示意圖。

圖2是本實用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型裝置雙筒體上放大段的放大圖。

圖4是本實用新型裝置雙筒體的俯視圖。

其中：1.重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口 2.水相反應(yīng)液進(jìn)口 3.重質(zhì)有機萃取液出口 4.萃取廢水出口 5.萃取塔 6.有機萃取液儲罐 7.純水進(jìn)口 8.重質(zhì)有機水洗液出口 9.水洗廢水出口 10.水洗塔 11.電機 12.減速機 13.齒輪箱 14.視鏡 15.氣壓平衡管 16.導(dǎo)液管 17.多孔環(huán)管式噴灑器 18.轉(zhuǎn)盤 19.固定環(huán) 20.轉(zhuǎn)軸 21.萃取段 22.溢流段 23.水洗段 24.混合段 25.上放大段 26.溢流口 27.下放大段

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。

實施例1

本實用新型為一套采用二氯甲烷有機溶劑處理水相反應(yīng)液的連續(xù)萃取水洗一體裝置，處理量為480L/h左右。其設(shè)計參數(shù)為：萃取段和水洗段的外形尺寸設(shè)計相同，混合段筒徑為Φ300，高度為5m；塔頂放大段為Φ600，高1.2m；塔底放大段為Φ600，高1m；兩個筒體的混合段之間的距離為0.03m；視鏡安裝在重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1上方0.6m處，萃取廢水出口4在重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1水平線以上方1.13m處。溢流口在重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1水平線上方1.0m處，水洗廢水出口9在重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1水平線上方0.9m高處。工藝過程為：首先通過萃取段重質(zhì)有機溶劑進(jìn)口1以200L/h的流量進(jìn)料二氯甲烷和水洗段純水進(jìn)口7以200L/h的流量進(jìn)料純水，當(dāng)萃取段二氯甲烷液位達(dá)到視鏡14的中心時，水洗段頂部水洗廢水出口9有水溢出時，停止進(jìn)料。然后開啟轉(zhuǎn)軸攪拌，攪拌速度為120r/min，同時開啟二氯甲烷進(jìn)料、水相反應(yīng)液進(jìn)料以及純水進(jìn)料，三種進(jìn)料采用單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，進(jìn)料流量分別為240L/h、480L/h和120L/h，當(dāng)水洗段下放大段界面值達(dá)到設(shè)定值50％時，開啟水洗段底部重質(zhì)有機水洗液出口控制閥，控制閥與界面計采用單回路PID控制，控制合適的流出速度，維持界面為定值50％。通過該裝置實現(xiàn)產(chǎn)品和水相有效分離。