專利名稱：萃取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工傳質(zhì)與分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
萃取器在化工、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。澄清萃取器占地面積大，填料、篩板、圓盤萃取塔塔身高，離心萃取器處理量小能耗大。一級萃取不能滿足要求，常常多級串聯(lián)，有的工藝中離心萃取器可達(dá)到30級。長時期以來，萃取技術(shù)在加快萃取速率、縮小萃取塔尺寸、減少單元數(shù)目、降低能耗方面，一直進(jìn)展甚微。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題萃取技術(shù)的核心在于混合與分離兩個過程?，F(xiàn)有萃取過程強化技術(shù)要么偏重混合輕視分離，要么輕視混合偏重分離，頗不均衡。
塔式萃取器的設(shè)計思路側(cè)重于傳質(zhì)，強化混合過程，如攪拌器澄清萃取器、篩板萃取器、脈沖萃取器、轉(zhuǎn)盤萃取器(包括ZL99106151.9)，它們的分離性能都不好，留塔時間分外長，萃取器規(guī)模很大。
離心萃取器則側(cè)重于強化分離過程。但是，它的處理量太小，設(shè)備投資和能耗過大，技術(shù)經(jīng)濟性不強，不能處理含有固相的物料，難以適合像賤金屬、化工廢水處理的需求。
本發(fā)明要提出均衡強化混合與分離兩個過程的新型輕便、經(jīng)濟、高萃取率、高萃取效率、適用物料范圍更大的萃取器。
技術(shù)方案技術(shù)方案一本發(fā)明技術(shù)方案一為一種萃取器，用于萃取分離。它含有一個直立的旋流倉4、一套傳動裝置1、一套攪拌器、一個重相液分布器6、一套輕相液分布裝置7。
傳動裝置1位于旋流倉4的上部，傳動軸延伸至倉內(nèi)中部位置，攪拌器轉(zhuǎn)子同軸于旋流倉4固定于傳動軸上。
該萃取器的特征在于在該萃取器上部靠近中心區(qū)域還有至少一套輕相液撇出器2。
所說的旋流倉4包括筒體、蓋板、底板、銜接法蘭。筒體內(nèi)壁為近似軸對稱形，上部邊緣一定區(qū)域開孔，孔區(qū)外一定范圍包裹一個接有重相液出口3的重相收集倉。筒體高與筒徑之比在0.5～2.5之間。蓋板上連接傳動固定臺。底板上有構(gòu)件銜接重相液進(jìn)口9。輕相液進(jìn)口8接在底板上，或者開啟在筒體上?；蛘叩装迳线€銜接有固相沉淀倉14，底板上有通道連通沉淀倉14。底板與筒體之間允許直接焊接。蓋板和底板既可以為平板狀也可以為穹隆狀。
所說的攪拌器為針輪5轉(zhuǎn)子。它由金屬或非金屬線材呈輻射狀均勻密集排列分層組合固定在輪轂上而成，且針苗末端自由無約束。針輪5針苗是等截面的，或者是根部粗尾部細(xì)的變截面直線型。轉(zhuǎn)子輪廓可以呈園柱形或錐臺形或紡錘形或不規(guī)則同軸形。至少有兩組針輪5以一定間距串聯(lián)安置。針輪5直徑為旋流倉4直徑的四分之一至五分之四。上部一組針輪5的直徑不小于下部一組針輪5直徑。上部一組針輪5直徑宜大，可增強離心分離作用。
所說的重相液分布器6是分布有孔的錐臺或圓筒或錐、園形組合結(jié)構(gòu)或凸起板，錐臺或園筒形結(jié)構(gòu)的上口宜封閉。重相液分布器6與底板直接連接或法蘭連接，與重相液進(jìn)口9連通。采取這樣的讓重相自中心進(jìn)入的結(jié)構(gòu)，目的是讓重相有一定的初始半徑和分散高度，進(jìn)漿初速度能夠被利用來進(jìn)行立體式離心運動。
所說的輕相液分布裝置7是多個有孔的圓盤式分布器組，大致均勻呈環(huán)形擺開，連接在輔助的輕相液中轉(zhuǎn)倉或管道上；或者是一個平環(huán)式或錐式或筒式或錐、園形組合有孔分布面輔助以成壁的板或環(huán)或錐或筒合成的整體狀結(jié)構(gòu)。
輕相液撇出器2包含定位采出口，撇出位置可以調(diào)節(jié)，從上蓋部位用抽吸或虹吸辦法經(jīng)管道采出輕相液；或者包含有浮閥托起的活動采出口，自旋流倉4側(cè)壁用管自流方式引出輕相液。
重相液分布器6與輕相液分布裝置7均在旋流倉4下部，重相液分布器6居中，輕相液分布裝置7在外圍，針輪5位于重相液分布器6上方，輕相液撇出器2在針輪5上方。
為削減萃取器下部由于設(shè)置構(gòu)件損害腔體軸對稱性而產(chǎn)生的湍流，在旋流倉4下部內(nèi)壁一定區(qū)域還安置有整流錐11。整流錐11含有至少一個向下敞開的錐形筒，與筒體之間有封閉間隙或者有開放間隙。有開放間隙時，錐形筒上部或者開有孔。最小錐口口面高度宜接近下針輪5的位置。
為提高重相分離的純度，在旋流倉4上部開孔區(qū)或設(shè)置有重相堰12。它由錐筒與環(huán)形板組成，或者由園筒與環(huán)形板組成，或者僅僅是一個錐筒，堰口向下。
為進(jìn)一步加速分離，在萃取器內(nèi)輕相液分布裝置7外圍，或布置有一套曝氣裝置10。它是圓盤式或柱形或球形曝氣頭組，大致均勻呈環(huán)形擺開，連接在輔助的輸氣管道上。曝氣頭平行或斜交于底板或直立貼于筒體內(nèi)壁，或者是一個平環(huán)式或帶式曝氣板輔助以成壁的板或環(huán)組成的整體狀結(jié)構(gòu)，平行于或斜交于底板或直立貼于筒體內(nèi)壁。輸氣管固定在底板上或筒體上。
技術(shù)方案一中，針輪5轉(zhuǎn)速比較低，在每秒數(shù)十轉(zhuǎn)至百轉(zhuǎn)左右的水平。針輪5直徑越大，采用轉(zhuǎn)速越小。
技術(shù)方案二本發(fā)明技術(shù)方案二是一種離心萃取器，用于萃取分離。它含有一個殼體16、一套傳動裝置1、高速轉(zhuǎn)子、一套進(jìn)液組件。傳動裝置1含有電機、軸承箱、軸、聯(lián)軸器、或變速箱、或帶輪、或變頻器。傳動裝置1位于旋流倉4的上部或下部，轉(zhuǎn)子呈懸臂狀固定于傳動軸上；或者轉(zhuǎn)子呈端承狀固定于傳動軸上，軸可以斜臥或平臥。
該萃取器的特征在于它還含有一個離心筒17、一套輕相液分布裝置7、重相液進(jìn)口9與輕相液進(jìn)口8集成在進(jìn)液組件上。
所說的殼體16含有一個筒體、至少兩個隔環(huán)、銜接法蘭。筒體為圓柱形或錐筒形或者不規(guī)則形。側(cè)壁上部有輕相液出口18接頭，中部至少有一個重相液出口3接頭，下部或有固相出口15接頭。各接頭與側(cè)壁呈正交或偏心相交關(guān)系。接頭與隔環(huán)分隔的區(qū)域?qū)?yīng)；所說的離心筒17外壁有與隔環(huán)或銜接法蘭配合的面，內(nèi)壁為錐形或圓柱形或錐形與圓柱形與臺階組合的軸對稱形，朝重相液進(jìn)口9一側(cè)的口大，壁面中部環(huán)周有孔，或者下部環(huán)周也有孔。開孔區(qū)域分別與殼體16上的重相液出口3、固相出口15對應(yīng)連通。
所說的高速轉(zhuǎn)子為內(nèi)旋式針輪5，它由金屬線材呈輻射狀均勻密集排列分層組合固定在輪轂上而成，且針苗末端自由無約束。針輪5針苗是等截面的，或是根部粗尾部細(xì)的變截面直線型。轉(zhuǎn)子輪廓可以呈園柱形或錐臺形或紡錘形或不規(guī)則同軸形。有一組或多組針輪5，連續(xù)或以一定間隔串聯(lián)。針輪5直徑不小于離心筒17上部輕相溢出口的內(nèi)徑。與離心筒17上部腔壁之間的間隙為數(shù)毫米到數(shù)厘米之間。
所說的進(jìn)液組件包括由分區(qū)開孔的法蘭板、筒、環(huán)、板、和接頭構(gòu)件分隔出的一個重相液中轉(zhuǎn)倉和一個輕相液中轉(zhuǎn)倉。輕相液中轉(zhuǎn)倉包圍在重相液中轉(zhuǎn)倉之外。重相液進(jìn)口9接頭偏心交于或正交于重相液中轉(zhuǎn)倉。重相液中轉(zhuǎn)倉圍在軸承箱以外或一個圓柱形體以外。重相液中轉(zhuǎn)倉或者只是一個筒腔。輕相液分布裝置7固定在法蘭板另一側(cè)外周區(qū)域，通過法蘭板上的孔與輕相液中轉(zhuǎn)倉連通。
所說的輕相液分布裝置7含有一個平環(huán)式孔板，或者是錐式或筒式或錐、園形組合的有孔分布的面輔助以成壁的板或環(huán)或錐或筒合成的整體狀結(jié)構(gòu)。
在離心筒17上部內(nèi)壁或者嵌有環(huán)形板輕相堰19。以便在萃取不同相差的物料時，操作上有調(diào)節(jié)的余地。
技術(shù)方案一和技術(shù)方案二均可以轉(zhuǎn)為化學(xué)反應(yīng)器使用。
有益效果技術(shù)方案一的有益效果技術(shù)方案一與傳統(tǒng)塔式萃取器相比，產(chǎn)生了以下有益效果。
1、萃取率、萃取效率的提高這個有益效果來源于萃取器功能在以下四個方面的顯著改善。
a、預(yù)分散乳化的功能在塔式萃取器內(nèi)，輕、重兩相分別在上、下進(jìn)入，預(yù)分散的功能很微弱。
在本發(fā)明萃取器內(nèi)，輕相液從盤式分布器、或者氣相從曝氣器呈微束射出，立刻被重相旋流橫斷剖切，分別形成輕相微小液珠或微氣泡，并立即隨旋流旋轉(zhuǎn)水平移開。
液體分布器的孔徑現(xiàn)在可以達(dá)到數(shù)十個微米。微孔曝氣頭的孔徑現(xiàn)在可以達(dá)到數(shù)微米。旋流剪切形成的輕相液珠、微氣泡可以依次接近輕相分布器、微孔曝氣頭的孔徑，近似達(dá)到乳化的效果。
b、界面更新在本發(fā)明萃取器內(nèi)，由于水平流層間剪切，輕相液珠、微氣泡被擠扁、撕裂或拉伸，而且輕相、氣相做向心運動透過重相。這兩種對流作用構(gòu)建起了一個環(huán)向、軸向周密細(xì)致的傳質(zhì)體系。完全消除了返混的產(chǎn)生條件。如此優(yōu)越的微觀混合條件是塔式萃取器所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。而且，這種對流方式是一種全新的傳質(zhì)機理。
c、離心分離功能傳統(tǒng)塔式萃取器依靠重力來分離輕相與重相，需要的路徑和留塔時間都很長。在本發(fā)明萃取器中相分離主要在倉上部進(jìn)行，所依賴的物理作用是離心作用。由于針輪5動平衡性能十分好，可以以數(shù)倍于傳統(tǒng)攪拌器轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生數(shù)倍于重力的較大離心力，分離輕相就快得多。
d、氣浮分離功能氣浮分離作用也比重力分離作用強一些。
總之，本發(fā)明萃取器內(nèi)微分接觸方式、優(yōu)越的界面更新既能顯著提高萃取率，又縮短了傳質(zhì)時間。離心、氣浮作用顯著加快了分離過程。旋流有層序地上移，消除了產(chǎn)生返混的條件。所以，與依賴于重力傳質(zhì)和分離的傳統(tǒng)塔式萃取器相比，本發(fā)明萃取器依靠新的萃取機理，分散混合完成得好，萃取率會有顯著提高，分離完成的時間縮短到數(shù)分之一以內(nèi)，萃取效率有顯著提高。這就能帶來萃取工藝中萃取級數(shù)減少的效果。
2、萃取器尺寸大幅度減小本發(fā)明萃取器內(nèi)，流層間剪切過程延續(xù)的路徑與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速掛鉤，可以比塔式萃取器輕相垂直運行路徑大得多，加上萃取率和萃取效率都有突破性的提高，本發(fā)明萃取器的高度和直徑都比傳統(tǒng)塔式萃取器要小，高度降低到2～5米以內(nèi)。而傳統(tǒng)萃取塔的高度在20～30米的卻是很平常的。這樣就能大幅度降低萃取工藝的造價。
3、能夠處理夾帶有固相的液相本發(fā)明萃取器可以借助離心作用分離所含的固相，保障萃取過程的連續(xù)進(jìn)行。而傳統(tǒng)塔式萃取器遇到固相就容易結(jié)垢、堵塞。
4、能耗降低與澄清萃取器相比，本發(fā)明萃取器混合過程產(chǎn)生的湍流不僅小而且少得多，內(nèi)耗小，而機械能轉(zhuǎn)化為液流動能的效率高。
塔器高度減小以后輸送泵的揚程需求降低，系統(tǒng)能耗減少。
技術(shù)方案二的有益效果傳統(tǒng)離心萃取器采用轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，自傳動軸內(nèi)進(jìn)、出液相。加工制造難度大，啟動慢，處理量小，能耗高。
本發(fā)明離心萃取器采用內(nèi)旋轉(zhuǎn)子針輪5。從轉(zhuǎn)子構(gòu)件外部進(jìn)漿，進(jìn)漿方式的自由度很大。
本發(fā)明離心萃取器離心筒17下部為喇叭形，為輕相分布提供了大得多的預(yù)分散面積。預(yù)分散后輕相混合路徑與分離路徑協(xié)調(diào)一致。同時借助離心作用分離所含的固相。傳統(tǒng)離心萃取器多有專門的攪拌混合倉而有額外的能耗，物料含有固相時會造成轉(zhuǎn)鼓磨損。
本發(fā)明萃取器鉸支約束的針苗在環(huán)向能均勻排列布置，在軸向還易于集合、均勻串接，旋轉(zhuǎn)起來后，針苗靠離心力自我尋找平衡位置。直徑290mm的針輪5在實際試驗中很輕松地達(dá)到了3000r/min的轉(zhuǎn)速。針輪5啟動負(fù)荷留余減小四分之一到三分之一。振動比傳統(tǒng)離心萃取器小得多，安裝要求顯著降低，噪聲小。
本發(fā)明離心萃取器的高速轉(zhuǎn)子針輪5的加工工藝簡單化，設(shè)備維修也便利化。整體設(shè)備的造價降低至傳統(tǒng)離心萃取器的一半以下。
四

圖1所示是本發(fā)明萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖2所示是本發(fā)明盤式曝氣整流萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖3所示是本發(fā)明帶式曝氣整流萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖4所示是本發(fā)明可處理含固相物料萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖5所示是本發(fā)明可處理含固相物料萃取器另一結(jié)構(gòu)圖。
圖6所示是本發(fā)明上傳動離心萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖7所示是本發(fā)明下傳動離心萃取器結(jié)構(gòu)圖。
圖中各編號對應(yīng)的構(gòu)件為1-傳動裝置，2-輕相液撇出器，3-重相液出口，4-旋流倉，5-針輪，6-重相液分布器，7-輕相液分布裝置，8-輕相液進(jìn)口，9-重相液進(jìn)口，10-曝氣裝置，11-整流錐，12-重相堰，13-排氣口，14-沉淀倉，15-固相出口，16-殼體，17-離心筒，18-輕相液出口，19-輕相堰，20-傳動固定座，21-進(jìn)口堰，22-檢測蓋。
五具體實施例方式
實施例一參見圖1，是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案一設(shè)計的一種萃取器。它包括一個直立的旋流倉4、一套傳動裝置1、兩組針輪5、一個錐臺形重相液分布器6、一套盤式輕相液分布裝置7、兩組輕相液撇出器2、一個整流錐11。
傳動裝置1位于旋流倉4的上部。重相液分布器6與輕相液分布裝置7均在旋流倉4下部，重相液分布器6居中，輕相液分布裝置7在外圍，針輪5位于重相液分布器6上方，輕相撇出器在針輪5上方。
針輪5由U字形針苗呈輻射狀均勻密集排列掛在一園定位環(huán)上，定位環(huán)加上隔環(huán)，呈單層或相互分多層迭置，經(jīng)鍵條、壓板、彈性擋圈或其它限位構(gòu)件組合在輪轂上而成。
該萃取器的工作原理如下重相液自下部重相液進(jìn)口9進(jìn)入中心，向上透過錐面上孔在一定半徑上散開，受針輪5轉(zhuǎn)子啟動旋流的剪切帶動而逐步旋轉(zhuǎn)起來。輕相液從輕相液進(jìn)口8進(jìn)入外圍，折返向上經(jīng)盤式分布器呈微束狀射出，立刻被重相液旋流橫斷剖切，形成輕相微小液珠，隨旋流水平移開。
在離心作用下，輕相向上向內(nèi)運動，重相向上向外運動。
兩組針輪5直徑不同，形成舒緩有節(jié)地旋轉(zhuǎn)。在整流錐11的輔助下，下組針輪5對含有湍流的旋流完成整流，上組針輪5就形成比較均勻的離心場，經(jīng)過上部較大直徑針輪5時又適當(dāng)加速，使向上、向內(nèi)方向上旋流層質(zhì)點線速度有所不同，上部區(qū)域離心分離作用加強。
針輪5轉(zhuǎn)速保持在每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn)之百轉(zhuǎn)左右的水平，旋流在池內(nèi)形成一個凹形坑。在離心作用下，輕相向坑中心匯集，重相向外從坑上部環(huán)周自孔流出。
在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以另外附加構(gòu)件，以增強某方面的效果。
比如，在旋流倉4上部增加錐形筒與環(huán)形板組成的重相堰12，來加強重相液采出的純度。重相堰12也可用單一錐筒的型式。參見圖2。
又比如，在旋流倉4下部輕相液分布裝置7外圍增加盤式曝氣裝置10，來附加氣浮分離作用，參見圖2。同時在上部設(shè)置排氣口13。盤式曝氣裝置10也可以直立、斜臥安置在旋流倉4壁。曝氣裝置10也可做成帶式整體結(jié)構(gòu)直立安裝在旋流倉4側(cè)壁，參見圖3。
再比如，可以在底板下另外銜接一個斗形沉淀倉14，整流錐11與旋流倉4之間保留一定距離，并且為開放形式，使萃取器有固相卸料的功能，應(yīng)對某些含有固相顆粒物料萃取的需要，參見圖4。相應(yīng)地，在底板上開有固相落料的孔。沉淀倉14還可做成環(huán)套形，參見圖5。這兩種情況下，整流錐11有加速固相沉降的作用。
參見圖4、圖5，輕相液分布裝置7也可以采用整體型結(jié)構(gòu)，比如用開孔錐形筒輔助以壁板、璧環(huán)組成。
實施例二參見圖6，是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案二設(shè)計的一種高速離心萃取器。它包括一個由圓筒、隔環(huán)和法蘭組成的殼體16、一套上置傳動裝置1、兩組串聯(lián)針輪5轉(zhuǎn)子、一個下喇叭形上有臺階的離心筒17、一套環(huán)板輕相液分布裝置7、一套相貫的進(jìn)液組件、一個傳動固定座20。
殼體16側(cè)壁上部有偏心相交的輕相液出口18接頭，中部至少有倆個正交的重相液出口3接頭，用來分別采取純度不同的重相，下部有固相出口15接頭。
離心筒17外壁有與隔環(huán)和銜接法蘭配合的面，內(nèi)壁下部為錐形，主要側(cè)重于完成混合和固相的分離，上部為臺階圓柱形，主要側(cè)重于完成液相分離。壁面上有孔，開孔區(qū)域分別與殼體16上的重相液出口3、固相出口15對應(yīng)。離心筒17上部有活動輕相堰19。
該離心萃取器的工作原理如下重相自下部切向進(jìn)入中專倉，旋轉(zhuǎn)上行，在一定半徑上散開進(jìn)入離心腔，被針輪5轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn)起來。輕相從外圍環(huán)式分布器呈微束狀射出，立刻被重相旋流橫斷剖切，分別形成輕相微小液珠，被旋流旋轉(zhuǎn)水平移開。
在高速旋轉(zhuǎn)的針輪5帶動下，產(chǎn)生強大的離心作用，重相離心，輕相向心，產(chǎn)生微分混合。逐漸在離心腔上部形成內(nèi)外分層。最后重相從離心筒17腰部環(huán)周穿孔流出，輕相在離心筒17上部溢出。
參見圖7，傳動裝置1也可以下置，進(jìn)液組件與傳動固定座20相貫。為調(diào)節(jié)重相液進(jìn)入半徑設(shè)置有進(jìn)口堰21，在上部設(shè)置有檢測蓋22。自輕相液中轉(zhuǎn)倉可以直接通入氣相，然后，在上部增加排氣口13，用來加快分離。設(shè)備尺寸增大后，進(jìn)液組件可以做成分體結(jié)構(gòu)。
殼體16與離心筒17可以分體配合連接也可以組焊成一體加工。
權(quán)利要求
1.一種萃取器，它含有一個直立的旋流倉[4]、一套傳動裝置[1]、一套攪拌器、一個重相液分布器[6]、一套輕相液分布裝置[7]；傳動裝置[1]位于旋流倉[4]的上部，傳動軸延伸至倉內(nèi)中部位置，攪拌器轉(zhuǎn)子同軸于旋流倉[4]固定于傳動軸上；該萃取器的特征在于在該萃取器上部靠近中心區(qū)域還有至少一套輕相液撇出器[2]；所說的旋流倉[4]包括筒體、蓋板、底板、銜接法蘭，筒體內(nèi)壁為近似軸對稱形，上部邊緣一定區(qū)域開孔，孔區(qū)外一定范圍包裹一個接有重相液出口[3]的重相收集倉，筒體高與筒徑之比在0.5～2.5之間，蓋板上連接有傳動固定臺，底板上有構(gòu)件銜接重相液進(jìn)口[9]，輕相液進(jìn)口[8]接在底板上或者開啟在筒體上，或者底板上還銜接有固相沉淀倉[14]，底板上有通道連通沉淀倉[14]，底板與筒體之間允許直接焊接，蓋板和底板為平板狀或穹隆狀；所說的攪拌器為針輪[5]轉(zhuǎn)子，它由金屬或非金屬線材呈輻射狀均勻密集排列分層組合固定在輪轂上而成，且針苗末端自由無約束，針輪[5]針苗是等截面的，或是根部粗尾部細(xì)的變截面直線型，轉(zhuǎn)子輪廓呈園柱形或錐臺形或紡錘形或不規(guī)則同軸形，至少有兩組針輪[5]以一定間距串聯(lián)安置，針輪[5]直徑為旋流倉[4]直徑的四分之一至五分之四，上部一組針輪[5]的直徑不小于下部一組針輪[5]的直徑；所說的重相液分布器[6]是分布有孔的錐臺或圓筒或錐、園形組合結(jié)構(gòu)或凸起板，重相液分布器[6]與底板直接連接或法蘭連接，與重相液進(jìn)口[9]連通；所說的輕相液分布裝置[7]是多個有孔的圓盤式分布器組，大致均勻呈環(huán)形擺開，連接在輔助的輕相液中轉(zhuǎn)倉或管道上，或者是一個平環(huán)式或錐式或筒式或錐、園形組合有孔分布面輔助以成壁的板或環(huán)或錐或筒合成的整體狀結(jié)構(gòu)；所說的輕相液撇出器[2]包含有定位采出口，從上蓋部位用抽吸或虹吸辦法經(jīng)管道采出輕相液，或者包含有浮閥托起的活動采出口，自旋流倉[4]側(cè)壁用管引出輕相液；重相液分布器[6]與輕相液分布裝置[7]均在旋流倉[4]下部，重相液分布器[6]居中，輕相液分布裝置[7]在外圍，針輪[5]位于重相液分布器[6]上方，輕相液撇出器[2]在針輪[5]上方；在旋流倉[4]下部內(nèi)壁一定區(qū)域安置有整流錐[11]，整流錐[11]含有至少一個向下敞開的錐形筒，與筒體之間有封閉間隙或者有開放間隙，有開放間隙時，錐形筒上部或者開有孔；或者在旋流倉[4]上部開孔區(qū)連接有重相堰[12]，它由錐筒與環(huán)形板組成，或者由園筒與環(huán)形板組成，或者僅僅是一個錐筒，堰口向下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取器，其特征在于，在輕相液分布裝置[7]外圍，還布置有一套曝氣裝置[10]，它是圓盤式或柱形或球形曝氣頭組，大致均勻呈環(huán)形擺開，連接在輔助的輸氣管道上，曝氣頭平行或斜交于底板或直立貼于筒體內(nèi)壁，或者是一個平環(huán)式或帶式曝氣板輔助以成壁的板或環(huán)組成的整體狀結(jié)構(gòu)，平行或斜交于底板或直立貼于筒體內(nèi)壁，輸氣管固定在底板上或筒體上。
3.一種離心萃取器，它含有一個殼體[16]、一套傳動裝置[1]、高速轉(zhuǎn)子、一套進(jìn)液組件；傳動裝置[1]位于旋流倉[4]的上部或下部，轉(zhuǎn)子呈懸臂狀固定于傳動軸上，或者轉(zhuǎn)子呈端承狀固定于傳動軸上，軸或斜臥或平臥；該萃取器的特征在于它還含有一個離心筒[17]、一套輕相液分布裝置[7]，重相液進(jìn)口[9]與輕相液進(jìn)口[8]集成在進(jìn)液組件上；所說的殼體[16]含有一個筒體、至少兩個隔環(huán)、銜接法蘭。筒體為圓柱形或錐筒形或者不規(guī)則形，側(cè)壁上部有輕相液出口[18]接頭，中部至少有一個重相液出口[3]接頭，下部或有固相出口[15]接頭，各接頭與側(cè)壁呈正交或偏心相交關(guān)系，接頭與隔環(huán)分隔的區(qū)域?qū)?yīng)；所說的離心筒[17]外壁有與隔環(huán)或銜接法蘭配合的面，內(nèi)壁為錐形或圓柱形或錐形與圓桿形與臺階組合的軸對稱形，朝重相液進(jìn)口[9]一側(cè)的口大，壁面中部環(huán)周有孔，或者下部環(huán)周也有孔，開孔區(qū)域分別與殼體[16]上的重相液出口[3]、固相出口[15]對應(yīng)連通；所說的高速轉(zhuǎn)子為內(nèi)旋式針輪[5]，它由金屬線材呈輻射狀均勻密集排列分層組合固定在輪轂上而成，且針苗末端自由無約束，針輪[5]針苗是等截面的，或是根部粗尾部細(xì)的變截面直線型，轉(zhuǎn)子輪廓或呈園柱形或錐臺形或紡錘形或不規(guī)則同軸形，有一組或多組針輪[5]，連續(xù)或以一定間隔串聯(lián)，針輪[5]直徑不小于離心筒[17]上部輕相溢出口的內(nèi)徑，與離心筒[17]上部腔壁之間的間隙為數(shù)毫米到數(shù)厘米之間；所說的進(jìn)液組件包括由分區(qū)開孔的法蘭板、筒、環(huán)、板、和接頭構(gòu)件分隔出的一個重相液中轉(zhuǎn)倉和一個輕相液中轉(zhuǎn)倉，輕相液中轉(zhuǎn)倉包圍在重相液中轉(zhuǎn)倉之外，重相液進(jìn)口[9]接頭偏心交于或正交于重相液中轉(zhuǎn)倉，重相液中轉(zhuǎn)倉圍在軸承箱以外或一個圓柱形助旋體以外，重相液中轉(zhuǎn)倉或者只是一個筒腔，輕相液分布裝置[7]固定在法蘭板另一側(cè)外周區(qū)域，通過法蘭板上的孔與輕相液中轉(zhuǎn)倉連通；所說的輕相液分布裝置[7]含有一個平環(huán)式孔板，或者是錐式或筒式或錐、園形組合的有孔分布的面輔助以成壁的板或環(huán)或錐或筒合成的整體狀結(jié)構(gòu)；或者在離心筒[17]上部內(nèi)壁嵌有環(huán)形板輕相堰[19]。
全文摘要
本發(fā)明萃取器屬于化工傳質(zhì)與分離技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的萃取器存在萃取率低、萃取效率低、塔身高大的缺陷。本發(fā)明萃取器包含旋流倉4、傳動裝置1、兩組針輪5、下部中心安置的重相液分布器6、下部外圍安置的輕相液分布器7、整流錐11、上部中心安置的輕相液撇出器2。針輪5是由線形延伸的U字形針苗呈輻射狀均勻密集排列組合而成。針輪5旋轉(zhuǎn)形成離心旋流，剪切分散輕相，并使輕相向心運動穿滲于離心運動的重相，在上部凹坑中心匯集采出，協(xié)同完成傳質(zhì)和分離。本發(fā)明萃取器顯著增強了預(yù)分散效果，消除了返混，均衡強化了混合與分離過程，使萃取率和萃取效率成倍增強，設(shè)備輕便化。本發(fā)明用于化工、醫(yī)藥、冶金、環(huán)保萃取分離或化學(xué)反應(yīng)工程。
文檔編號B01D11/04GK1631482SQ200410090809
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者高根樹 申請人:高根樹