專利名稱：置上澄清萃取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種混合室居底部，澄清室置于上部的液一液萃取混合澄清器。
混合澄清器是應(yīng)用很廣泛的液一液萃取設(shè)備，一般臥式混合澄清器的混合室和澄清室水平串置。這樣使混合澄清器占地面積大，不能較好利用廠房的空間，通量小，有機(jī)相，水相滯留量大，產(chǎn)生大量資金積壓。進(jìn)入混合室的輕、重相，有的采用同時(shí)從混合室底部進(jìn)入，它需要較大的抽吸力，消耗額外功率多。有的輕相從頂部，重相從底部進(jìn)入混合室，混合相從混合室中部流出，這種方法易產(chǎn)生部分質(zhì)點(diǎn)在混合室停留時(shí)間短，而致使級(jí)效率低。有的采用輕相從上部(上相口)，重相從底部(下相口)進(jìn)入混合室。經(jīng)混合的重相通過混合相從上相口流出帶出混合室，而分相后的輕相從上相口返回混合室，經(jīng)混合的輕相通過混合相從下相口流出帶出混合室，而分相后的重相重新返回混合室。由于本來已經(jīng)混合反應(yīng)過的輕、重相又要重新返回混合室，致使混合室、澄清室負(fù)載增加1倍左右，這樣處理通量就要小，或者級(jí)效率降低。再則，混合澄清器中輕重相界面波動(dòng)對(duì)萃取分離的產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定有較大影響。現(xiàn)有混合澄清器沒有很好解決這一問題。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種能利用廠房空間，占地面積小，但當(dāng)設(shè)備大型時(shí)又不太高，通量大，級(jí)效率高，制作方便，運(yùn)行穩(wěn)定，消耗額外功率低的液一液萃取混合澄清器。
本實(shí)用新型的混合室居于萃取器的底部，萃取器的上部為上澄清室，混合室一側(cè)旁為通道界面區(qū)。這樣改進(jìn)以往混合室與澄清室的水平串置，占地面積成倍減少，能利用廠房空間。本實(shí)用新型由于澄清室主要在萃取器上部，所以能夠使上澄清區(qū)呈薄層分相，這樣可以大大縮小澄清的體積。本實(shí)用新型的混合室頂部有能保持重相的托盤，這樣實(shí)現(xiàn)了在萃取器上部有重相與輕相分界面，利于混合相的澄清。在此托盤澄清出的重相溢過托盤溢流口到達(dá)通道界面區(qū)進(jìn)入該區(qū)重相中。對(duì)于有些萃取體系或特定條件等場(chǎng)合下，混合室一側(cè)的通道界面區(qū)也可以作為澄清區(qū)，對(duì)混合相進(jìn)行澄清作用。此時(shí)在托盤上還未分相的混合相也溢過托盤溢流口到達(dá)通道界面區(qū)進(jìn)一步澄清。托盤有混合相園筒出口，或和(一個(gè)或數(shù)個(gè))長(zhǎng)方形混合相出口?；旌舷鄨@筒出口內(nèi)帶螺紋，使外帶螺紋的活動(dòng)筒能上下調(diào)節(jié)高度，長(zhǎng)方形混合相出口有能調(diào)節(jié)出口大小的活動(dòng)板。
本實(shí)用新型的輕重相是這樣進(jìn)入混合室的，攪拌軸下段為空心管(稱空心管軸)，在攪拌葉處空心管軸開有數(shù)孔(即輕相出孔和重相出孔)。在攪拌葉片上方空心管軸開有數(shù)個(gè)輕相進(jìn)孔。在此位置空心管軸外面有一個(gè)兩頭小中間大的管筒，作為輕相吸入隔潛筒。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌器的抽吸力通過空心管軸傳到輕相進(jìn)孔，隔潛筒的作用是使輕相進(jìn)孔的抽吸力能夠抽吸要進(jìn)混合室的輕相。輕相吸入隔潛筒與輕相通道是連通的?？招墓茌S的下端開口，并置于重相出口管中。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)，空心管軸下端開口能將重相吸入攪拌中。本實(shí)用新型的輕重相這樣進(jìn)入混合室，需要較少的抽吸力，同時(shí)不會(huì)降低級(jí)效率或者減少通量。本實(shí)用新型的攪拌葉片形狀是大梯形，可以由二片，三片，四片或多片組成攪拌器。由于攪拌器是大梯形葉片，并有大直徑，大面積，所以攪拌器上下方吸力小于輕相進(jìn)孔、重相進(jìn)口。這樣能夠在低轉(zhuǎn)速下攪拌，使分散作用分布均勻，避免液滴過細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生，功率消耗低。傳質(zhì)效率高。
本實(shí)用新型萃取器的輕重相界面是這樣控制的，在澄清區(qū)的重相通道上端開有與相鄰級(jí)相互通的小孔(稱重相通道上孔)，使相鄰級(jí)輕相能流到重相通道中，由于相鄰級(jí)輕相界面高度相等，所以重相通道中輕相液面高度與該級(jí)輕相液面高度差不多。這樣重相通道中重相高度與通道界面區(qū)的重相高度相當(dāng)，重相通道中有隔板和界面調(diào)節(jié)板。當(dāng)通道界面區(qū)中重相高于界面調(diào)節(jié)板時(shí)，重相通道中的重相也高于界面調(diào)節(jié)板，這樣重相能溢過界面調(diào)節(jié)板，流到下一級(jí)。當(dāng)通道界面區(qū)中重相低界面調(diào)節(jié)板時(shí)，重相通道中的重相也低于界面調(diào)節(jié)板，重相不能溢過界面調(diào)節(jié)板，由于下一級(jí)對(duì)重相通道有抽吸力，隔板內(nèi)的重相高度將下降，這樣重相通道中輕相也下降，因?yàn)橛兄叵嗤ǖ郎峡?，鄰近?jí)輕相通過此孔補(bǔ)充到重相通道中，使重相通道中輕相始終與該級(jí)輕相高度相當(dāng)，這樣重相通道中的重相高度不會(huì)因?yàn)楦舭鍍?nèi)重相下降而升高。如果下一級(jí)對(duì)重相通道隔板內(nèi)重相抽吸力太大，以致使隔板內(nèi)重相吸完而進(jìn)一步抽吸輕相。在這種情況下可以通過改變攪拌等條件，和／或調(diào)節(jié)重相流量控制板加以調(diào)正。本實(shí)用新型這樣進(jìn)行，輕重相界面波動(dòng)小，能使級(jí)間的重相平穩(wěn)均勻的流動(dòng)，級(jí)效率平穩(wěn)，利于分離產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)減少了下一級(jí)對(duì)此級(jí)重相的抽吸力。同理也減少了本級(jí)對(duì)上一級(jí)重相的抽吸力，從而降低了功率消耗。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，用于液一液萃取時(shí)，攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)后，攪拌器的抽吸力通過空心管軸傳到輕相進(jìn)孔，由于隔潛筒的存在容易使輕相從輕相通道經(jīng)隔潛筒、空心管軸進(jìn)入攪拌，在混合室中混合反應(yīng)，重相在攪拌器的抽吸力作用下，從重相通道，經(jīng)重相進(jìn)口管、空心管軸進(jìn)入攪拌在混合室中混合反應(yīng)?；旌舷鄰幕旌舷鄨@筒出口，或／和從長(zhǎng)方形混合相出口，流到混合室頂上的托盤中澄清，通過調(diào)節(jié)長(zhǎng)方形混合相出口的活動(dòng)板，和／或園筒混合相出口的活動(dòng)筒高低位置，可以控制混合相出口量的大小。托盤上澄清的重相(或者同未分相的混合相)，溢過托盤溢流口到達(dá)通道界面區(qū)(或進(jìn)一步澄清)。托盤重相溢流口有溢流口調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)該板可控制托盤重相界面高度。澄清后的輕相從輕相通道流到上一級(jí)(或下一級(jí))混合室中，澄清后的重相從重相通道溢過界面調(diào)節(jié)板流到下一級(jí)(或上一級(jí))的混合室中。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1、是本混合澄清器四級(jí)主視結(jié)構(gòu)示意圖圖2、是本混合澄清器四級(jí)俯視剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖3、是本混合澄清器側(cè)視剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖4、是本混合澄清器的輕相吸入隔潛筒剖視圖圖5、是托盤上面二維傾斜放置有孔波紋板立體圖圖6、是二層托盤立體圖圖7、是重相通道中帶螺紋園筒通道，調(diào)節(jié)管、流量控制蓋剖視圖。
圖中1、攪拌軸；2、重相通道；3、界面調(diào)節(jié)旋鈕；4、重相流量控制旋鈕；5、重相通道上孔；6、混合相園筒出口；7、空心管軸；8、帶外螺紋活動(dòng)筒；9、托盤；10、輕相通道；11、托盤溢流口調(diào)節(jié)板；12、托盤溢流口；13、重相出口接頭；14、輕相吸入隔潛筒；15、輕相進(jìn)孔；16、重相進(jìn)口管；17、空心管軸下端開口(重相進(jìn)口)；18、輕、重相出孔；19、梯形葉片；20、隔板；21、界面調(diào)節(jié)板；22、重相流量控制板；23、長(zhǎng)方形混合相出口；24、重相進(jìn)口接頭；25、混合相出口活動(dòng)板；26、阻擾板；27、上澄清室；28、通道界面區(qū)；29、隔潛筒活動(dòng)部分；30、重相流量控制蓋；31、流量控制蓋的重相進(jìn)口；32、帶螺紋界面調(diào)節(jié)管；33、帶螺紋園筒通道；34、活動(dòng)托盤上的阻擾板；35、第二層托盤；36、第一層托盤；37、第二層托盤溢流口；38、混合相出口園筒；39、二維傾斜波紋板波谷槽中重相流下方向；40、波紋板上開孔；41、二維傾斜波紋板波峰槽中輕相上流方向；42、混合室。
托盤9，可以做成活動(dòng)型式，也可以做成固定的?；顒?dòng)的托盤9可以拿出，放入萃取器中，此種情況混合室頂端四周有邊框，防止混合相泄流出來?？梢栽O(shè)計(jì)托盤的混合相出口能讓攪拌器方便進(jìn)出混合室，也可以通過托盤9的活動(dòng)使攪拌器進(jìn)出混合室。對(duì)于難分相體系及其它因素，可以在托盤的輕重相分界面上方、二維傾斜放置一層或多層波紋板，以助澄清和防止擾動(dòng)，此波紋板每條槽的中部有一排開孔，以通過混合相，波谷槽中澄清的重相從槽的較低一端流到下面去(39)，波峰槽中澄清的輕相從槽的較高一端流到上面去。圖5。對(duì)于難分相體系及其它因素也可以在托盤上放入一層，二層，或多層托盤，圖2是在托盤上再放一層的立體圖。上面層托盤溢流口位置與下面層托盤溢流口位置相對(duì)邊。輕相吸入隔潛筒，有能方便抽出的活動(dòng)部分29，它的活動(dòng)能使空心管軸進(jìn)入隔潛筒中。重相通道中的界面調(diào)節(jié)板，重相流量控制板可以分別通過界面調(diào)節(jié)旋鈕3和重相流量控制旋鈕4來調(diào)節(jié)。重相通道中的隔板、界面調(diào)節(jié)板和重相流量控制板可以采用帶螺紋園筒通道33，帶螺紋界面調(diào)節(jié)管32和帶螺紋重相流量控制蓋30來取代，圖7。帶螺紋界面調(diào)節(jié)管32高度與該級(jí)萃取器通道界面區(qū)重相高度差不多，它的上下調(diào)動(dòng)，可以調(diào)節(jié)該級(jí)通道界面區(qū)輕重相界面高度。帶螺紋重相流量控制蓋30的旋動(dòng)，可以控制重相流量。
本實(shí)用新型可以單獨(dú)使用，也可以多級(jí)串聯(lián)或其它聯(lián)接方式使用，也可以將多級(jí)混合澄清器組成一整體，構(gòu)成箱式混合澄清器，若級(jí)數(shù)達(dá)幾十或數(shù)百級(jí)、可以把若干級(jí)組成一個(gè)箱式組合體，再用管道進(jìn)行多組合體的聯(lián)接，本實(shí)用新型制作材料可以是有機(jī)玻璃板、塑料板、各種金屬板或其它材料。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有混合澄清器比較，能利用廠房空間，占地面積小，但當(dāng)設(shè)備大型時(shí)又不太高。本實(shí)用新型占地面積只需現(xiàn)有混合澄清器的20％左右，有機(jī)相及金屬存積量小，減少大量投資，減少大量資金積壓，同體積處理量比現(xiàn)有的提高2.5倍左右，級(jí)效率高(大于95％)功率消耗低，各級(jí)輕重相流動(dòng)平穩(wěn)，有利于分離產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，適用的流比范圍大，易于進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)于重相含有揮發(fā)性物質(zhì)，用本萃取器重相不易暴露外面，可以大大減少揮發(fā)性物質(zhì)外逸，如鹽酸反萃，用本萃取器，鹽酸外逸大大減少。
本實(shí)用新型可用于有色金屬，貴金屬，重金屬，抗生素等領(lǐng)域的溶劑萃取分離。特別是適用于稀土分離工業(yè)。尤其以有機(jī)相為連續(xù)相、級(jí)數(shù)較多的萃取體系。
權(quán)利要求1.一種置上澄清萃取器，由混合室，澄清室，攪拌器等組成，其特征在于a、混合室42居于萃取器底部，其萃取器上部為上澄清室27，混合室一側(cè)旁為通道界面區(qū)28；b、混合室42頂上有至小一層能保持重相的托盤9，這樣萃取器上部有重相與輕相分界面，利于混合相澄清；c、攪拌軸下段為空心管軸7，攪拌器為梯形葉片19，由二片、或三片、或多片組成；空心管軸的葉片內(nèi)處開數(shù)個(gè)輕相、重相出孔18(即輕相出孔和重相出孔)；在葉片上部空心管軸也開數(shù)個(gè)輕相進(jìn)孔15，此孔處有輕相吸入隔潛筒14；空心管下端開口17，并置于重相進(jìn)口管16之中；d、重相通道2，上端有一個(gè)與相鄰級(jí)輕相互通的重相通道上孔5；重相通道內(nèi)的隔板20，及界面調(diào)節(jié)板21的高度與該萃取器的通道界面區(qū)中重相界面高度相當(dāng)；重相通道中的重相上面有輕相存在，重相通道中可以有重相流量控制板22。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于所說的混合室一側(cè)旁，對(duì)于難分相萃取體系或其它情況下，混合室一側(cè)旁為側(cè)旁澄清區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于所說的托盤9上有園筒混合相出口6，也可以同時(shí)有一個(gè)或數(shù)個(gè)長(zhǎng)方形混合相出口23；園筒混合相出口6內(nèi)帶螺紋使外帶螺紋的活動(dòng)筒8能上下調(diào)節(jié)高度；長(zhǎng)方形混合相出口23有能調(diào)節(jié)該混合相出口大小的活動(dòng)板25；托盤9上有能調(diào)節(jié)該托盤重相界面高度的溢流口調(diào)節(jié)板11。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于所說的托盤9，可以做成活動(dòng)的，能方便拿出，放入萃取器中，混合室頂端四周有邊框，防止混合相泄流到澄清室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于所說的托盤9，也可以做成固定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于保持重相的托盤9上面還可以放置一層、二層、或多層能保持重相的托盤，以助澄清；最上層有阻擾板34。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于保持重相的托盤上面，也可以二維傾斜放置一層或數(shù)層有孔波紋板，以助澄清。和防止擾動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于所說的輕相吸人隔潛筒14，有可以活動(dòng)抽開部分29，以使攪拌軸能放入隔潛筒內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置上澄清萃取器，其特征在于重相通道內(nèi)界面調(diào)節(jié)及流量控制可以采用帶螺紋園筒通道33，帶螺紋界面調(diào)節(jié)管32，帶螺紋重相流量控制蓋30取代之。
專利摘要置上澄清萃取器是一種用于液-液萃取的混合澄清設(shè)備。其特征是澄清室置于萃取器上部，混合室居于萃取器底部，混合室一側(cè)為通道界面區(qū)?；旌鲜翼斏嫌心鼙３种叵嗟耐斜P，攪拌器為梯形葉片，輕重相分別從空心管軸上下進(jìn)入混合室，重相通道中界面調(diào)節(jié)板與界面通道區(qū)中重相高度相當(dāng)。對(duì)于相同廠房，本萃取器處理能力是現(xiàn)有的4倍。有機(jī)相、金屬存積小，通量提高2.5倍左右。輕重相界面波動(dòng)小，利于分離產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。級(jí)效率高，耗功率低。易于自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)B01D11/04GK2095706SQ9022136
公開日1992年2月12日 申請(qǐng)日期1990年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月25日
發(fā)明者鐘盛華 申請(qǐng)人:鐘盛華