本發(fā)明屬于化學(xué)工程專用設(shè)備領(lǐng)域,涉及到一種連續(xù)浸取的設(shè)備。國(guó)際專利分類屬于c22b3/06。
背景技術(shù):
當(dāng)固體物質(zhì)中含有一些溶劑能夠浸取出來的物質(zhì)時(shí),需要對(duì)其進(jìn)行浸取獲取其中吸附或可溶的物質(zhì),如在煉油廠使用白土吸附潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)時(shí),需要使用有機(jī)溶劑浸取其中吸附的油品,不溶性硫磺生產(chǎn)過程中使用cs2浸取急冷后的硫磺,在固體顆粒浸取過程中,一般使用有機(jī)溶劑,這些有機(jī)溶劑會(huì)揮發(fā),造成環(huán)境污染和人身傷害,也有可能引起火災(zāi)。目前的浸取設(shè)備是使用攪拌釜進(jìn)行的,間歇操作,一般采用多次浸取,每次浸取都要將溶劑排出,重新加入新的溶劑,溶劑用量大,生產(chǎn)過程質(zhì)量難以控制,每一釜的產(chǎn)品質(zhì)量都有差異,難以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),而且生產(chǎn)場(chǎng)地溶劑氣味很大,對(duì)工人的傷害大,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,火災(zāi)隱患大。目前使用的連續(xù)浸取設(shè)備一般采用管式浸取器,如果固體物料的密度較大,物料會(huì)很快沉降到浸取器的底部,影響浸取的時(shí)間和效果。因此,研究一種連續(xù)浸取設(shè)備,延長(zhǎng)浸取時(shí)間,提高浸取效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,降低溶劑消耗和揮發(fā),減少環(huán)境污染,具有重大的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于連續(xù)浸取的設(shè)備,可以降低設(shè)備造價(jià),延長(zhǎng)浸取時(shí)間,同時(shí)減少溶劑揮發(fā)和消耗,減少環(huán)境污染,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本發(fā)明的設(shè)備具有如下特征:
1.一種連續(xù)浸取的設(shè)備,用于使用溶劑對(duì)密度較大的固體顆粒中可溶組分的浸取,其特征在于使用一個(gè)浸取塔,浸取塔中設(shè)有多個(gè)塔盤,塔盤上開有若干細(xì)密的孔眼,塔盤與塔壁呈8-20°的傾角,塔盤一邊設(shè)有降砂管,在塔最上部塔盤之上開有一個(gè)進(jìn)料口,塔頂開有一個(gè)出料口,塔底有一個(gè)進(jìn)料口,靠近塔底在側(cè)邊有一個(gè)出料口,塔底正中設(shè)有一個(gè)攪拌器;塔底出料口連有一個(gè)螺旋輸送機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于塔盤上開有若干細(xì)密的孔眼,孔眼直徑小于所浸取的顆粒直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于塔盤與塔壁呈8-20°的傾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于浸取塔底設(shè)有一個(gè)攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于浸取塔底出料口連有一個(gè)螺旋輸送機(jī)。
浸取塔中設(shè)有多個(gè)塔盤,塔盤上開有若干細(xì)密的孔眼,塔盤與塔壁呈8-20°的傾角,塔盤一邊設(shè)有降砂管,在塔最上部塔盤之上開有一個(gè)進(jìn)料口,塔頂開有一個(gè)出料口,塔底有一個(gè)進(jìn)料口,靠近塔底在側(cè)邊有一個(gè)出料口,塔底正中設(shè)有一個(gè)攪拌器;塔底出料口連有一個(gè)螺旋輸送機(jī)。
顆粒物料從塔上部入口進(jìn)入浸取塔,溶劑從塔底溶劑入口進(jìn)入浸取塔。顆粒物料密度大于溶劑,從傾斜的塔板上緩慢流下進(jìn)入降砂管,從降砂管進(jìn)入下一層塔盤,再?gòu)脑撍P緩慢流下進(jìn)入與該塔盤連接的降砂管,依次不斷下降,最后到達(dá)塔底,在塔底容易沉降,由攪拌器攪拌防止沉降,然后通過螺旋輸送器輸送到其它設(shè)備中進(jìn)行固液分離。
溶劑從塔底入口進(jìn)入浸取塔后,不斷向上,通過各個(gè)塔盤,向上通行過程中不斷將固體顆粒物料中含有的可溶組分溶解,然后從塔頂流出,去回收溶劑。使用該設(shè)備,可以完成多個(gè)浸取設(shè)備的作用,同時(shí)節(jié)約了溶劑,減少了勞動(dòng)強(qiáng)度和溶劑的揮發(fā)和消耗,降低了環(huán)境污染和火災(zāi)隱患。
浸取塔中塔盤的數(shù)量可根據(jù)所浸取的物料和溶劑的特性以及浸取的要求而定,一般可在10-100塊塔盤之間,塔盤的傾斜角度一般在8-20°,也可以根據(jù)物料特性適當(dāng)增減,不影響本發(fā)明專利的有效性。
塔盤一般采取金屬濾網(wǎng),或者金屬?gòu)?fù)合濾網(wǎng),或者在金屬濾網(wǎng)上面覆蓋一層濾布,網(wǎng)孔或?yàn)V布直徑要小于顆粒粒徑,防止顆粒從網(wǎng)孔泄露或者堵塞塔盤;塔盤的一邊設(shè)有降砂管,降砂管結(jié)構(gòu)與普通的精餾塔的降液管結(jié)構(gòu)相似,采用金屬板焊接在塔壁和塔盤上,呈半月形,降砂管走的主要是固體顆粒兼有部分溶劑,降砂管底端離下面一層塔盤的高度一般在2-20cm,塔直徑越大,該高度越大,主要是防止上升的溶劑從降砂管直接上到上一層塔盤。
最上一層塔盤以上的區(qū)域?yàn)槌两祬^(qū),主要是將顆粒沉降下來,防止大量顆粒帶入溶劑中去。當(dāng)溶劑量很大時(shí),此處也可加有一個(gè)旋液分離器以分離固體顆粒。
塔下部的螺旋輸送器主要用來輸送固體顆粒,由于固體顆粒容易沉降、聚集,難以實(shí)現(xiàn)流態(tài)化,并且要控制輸出的量,因此采用螺旋輸送器輸送,可以防止顆粒堵塞管道。
發(fā)明的效果
按照以上特征制備的浸取塔,在連續(xù)運(yùn)行時(shí),顆粒物料連續(xù)進(jìn)入塔頂?shù)倪M(jìn)料口,溶劑連續(xù)進(jìn)入塔底的溶劑進(jìn)入口,塔頂源源不斷地流出溶劑相,塔底源源不斷地輸出固體顆粒,固體顆粒中的可溶組分被浸出,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)多級(jí)浸取的效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的工藝。
實(shí)施例1:
在實(shí)驗(yàn)室中按照本發(fā)明的特征制備了一個(gè)小型浸取塔實(shí)驗(yàn)裝置,采用直徑為10cm的透明有機(jī)玻璃管為浸取塔的材質(zhì),采用孔徑10微米的不銹鋼網(wǎng)為塔盤,塔盤數(shù)為10塊,塔盤傾斜角度為8°,降砂管直線段離塔壁的遠(yuǎn)端距離為2cm,降砂管下端離下一層塔盤高度為2cm,從塔頂進(jìn)料口連續(xù)注入100目的氧化鋁顆粒作為實(shí)驗(yàn)顆粒,塔底溶劑入口連續(xù)泵入水作為溶劑,氧化鋁顆粒不斷緩慢向下流動(dòng),經(jīng)過一層層塔盤和降砂管,最后從塔底經(jīng)螺旋輸送器輸出。水經(jīng)過一層層塔盤逐漸向上從塔頂流出,實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止水從塔頂進(jìn)料口流出,將塔頂顆粒加料口高度延長(zhǎng)。由此實(shí)驗(yàn)裝置可以看出,采用該型連續(xù)浸取塔,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)浸取。
實(shí)施例2:
在實(shí)驗(yàn)室中按照本發(fā)明的特征制備了一個(gè)小型浸取塔實(shí)驗(yàn)裝置,采用直徑為10cm的透明有機(jī)玻璃管為浸取塔的材質(zhì),采用孔徑10微米的不銹鋼網(wǎng)為塔盤,塔盤數(shù)為10塊,塔盤傾斜角度為20°,降砂管直線段離塔壁的遠(yuǎn)端距離為2cm,降砂管下端離下一層塔盤高度為1cm,從塔頂進(jìn)料口連續(xù)注入100目的氧化鋁顆粒作為實(shí)驗(yàn)顆粒,塔底溶劑入口連續(xù)泵入水作為溶劑,氧化鋁顆粒不斷緩慢向下流動(dòng),經(jīng)過一層層塔盤和降砂管,最后從塔底經(jīng)螺旋輸送器輸出。水經(jīng)過一層層塔盤逐漸向上從塔頂流出,實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止水從塔頂進(jìn)料口流出,將塔頂顆粒加料口高度延長(zhǎng)。由此實(shí)驗(yàn)裝置可以看出,采用該型連續(xù)浸取塔,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)浸取。塔盤傾斜角度為20°后,氧化鋁向下流動(dòng)的速度加快很多。
實(shí)施例3:
在實(shí)驗(yàn)室中按照本發(fā)明的特征制備了一個(gè)小型浸取塔實(shí)驗(yàn)裝置,采用直徑為50cm的透明有機(jī)玻璃管為浸取塔的材質(zhì),采用孔徑5微米的不銹鋼網(wǎng)為塔盤,塔盤數(shù)為30塊,塔盤傾斜角度為20°,降砂管直線段離塔壁的遠(yuǎn)端距離為6cm,降砂管下端離下一層塔盤高度為5cm,用水預(yù)先將粒度100目的氧化鋁浸潤(rùn),并用大量水作為挾帶劑,用泵將氧化鋁從塔下部的罐中打入顆粒入口,塔底溶劑入口連續(xù)泵入水作為溶劑,氧化鋁顆粒不斷緩慢向下流動(dòng),經(jīng)過一層層塔盤和降砂管,最后從塔底經(jīng)螺旋輸送器輸出。水經(jīng)過一層層塔盤逐漸向上從塔頂流出。由此實(shí)驗(yàn)裝置可以看出,采用該型連續(xù)浸取塔,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)浸取。
由于器材所限,更大直徑的實(shí)驗(yàn)裝置沒有制造,但是原理相似,浸取塔直徑越大,處理能力越大。通過以上例子可以看出,采用該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)浸取,減少溶劑揮發(fā)和損耗,若是有機(jī)溶劑,還能降低環(huán)境污染和火災(zāi)隱患。當(dāng)然,以上所述僅是本發(fā)明的一種實(shí)施方式而已,應(yīng)當(dāng)指出本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾均屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。