[發明專利]用于油－水體系萃取復合式填料塔

有效

• 申請號: 200710057116.9
• 申請日: 2007-04-10
• 公開（公告）號: CN101073713A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 劉春江;李健;羅祎青;袁希鋼
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

技術領域

本發明涉及一種用于油-水體系萃取復合式填料塔，屬于化工生產中用于液液傳質的裝置。

背景技術

廣泛應用于液液萃取分離的塔設備分逐級接觸式(如篩板塔)和微分接觸式(如填料塔)兩種。其中板式萃取塔依靠板孔使分散相多次分散后再聚集，使得液液表面更新并進行相間傳質。但是由于分散相只依靠板孔分散，且易在篩板表面形成分散相液滴層，從而使分散相液滴表面更新頻率較填料萃取塔低，而且傳質通量較低。填料塔的作用主要是通過不同結構的填料將分散相離散以提供更多的相間傳質面積，由于填料塔內流體流動阻力較小，因此一般通量較板式塔高。目前萃取過程用填料主要為散堆填料，如拉西環、鮑爾環等，而一般規整填料對液滴的破碎作用較差，傳質效率低，因此工業上應用較少[1]。但規整填料用于氣液傳質過程中具有放大效應小，傳質效率高的優點。如何開發能夠強化液液萃取過程的復合式規整填料塔以提高萃取過程的傳質效率是一個重要的研究方向。

1.王樹楹.現代填料塔技術指南.北京：中國石化出版社，1998，4

發明內容

本發明目的就在于提供一種用于油-水體系萃取復合式填料塔。該填料塔萃取效率高。

本發明是通過下述技術方案加以實現的，一種用于油—水體系萃取復合式填料塔，該萃取復合式填料塔由上至下依次包括澄清段1、重相進料段2、填料段3、輕相進料段4和沉降段5，其中，澄清段1內設置輕相出口9，重相進料段2內設置重相分布器8，輕相進料段4內設置輕相分布器7，沉降段5內設置重相出口6，其特征在于，填料段3至少設置2組復合式填料單元，每組復合式填料單元由下至上依次為A層、B層和C層規整填料層。A層規整填料層，為兩片以上板網波紋片組成板網波紋填料，以相鄰兩片板網波紋片的波紋通道方向相互交錯呈90°進行疊加，且板網波紋填料的波紋通道方向與萃取復合式填料塔中心線方向垂直的規整填料層；B層規整填料層，為兩片以上板網波紋填料，以相鄰兩片板網波紋片的波紋通道方向相互交錯呈15°～90°進行疊加，且板網波紋填料的波紋通道方向在豎直面內與萃取復合式填料塔中心線方向呈15°～75°的規整填料層；C層規整填料層，為兩片以上板片波紋填料排列而成，相鄰兩片板片波紋片之間設置板網隔開，且板片波紋填料的波紋通道方向與萃取復合式填料塔中心線方向平行。

上述的A層、B層和C層規整填料層每層高度為20mm～300mm。

上述的板網波紋填料板網厚度為0.2mm～1.5mm，上述的板片波紋填料板片厚度為0.2mm～1.5mm。其中板網絲徑為0.5～1.5mm，板網網孔形狀為矩形或菱形，板網網孔面積4×4～20×20mm²。

本發明的優點在于：萃取復合式填料塔的填料段采用不同結構的填料，可以對分散相不斷進行液滴的破碎—聚并—加速—再破碎的過程，從而提高萃取過程的傳質效率。其中A層規整填料層，其網片的棱角對分散相液滴有切割破碎作用，大液滴經過時將會被破碎。B層規整填料層，其通道結構有利于小液滴減速聚并為大液滴，通過控制波紋通道的傾角及網孔的大小可以控制聚并后液滴的大小。C層規整填料層，其通道結構有利于聚并后的液滴加速上升，為下一次液滴的破碎提供足夠的動能。從而分散相液滴經過反復地破碎—聚并—加速—再破碎過程，實現液液高效傳質。

附圖說明：

圖1為本發明的萃取復合式填料塔的結構示意圖。

其中：1為澄清段、2為重相進料段、3為填料段、4為輕相進料段、5為沉降段、6為重相出口、7為輕相分布器、8為重相分布器、9為輕相出口。

圖2為圖1中填料段3的每組復合式填料單元的A層、B層和C層規整填料層裝填示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明通過實施例加以詳細說明：采用煤油(含30％磷酸三丁酯)—醋酸—水體系用煤油萃取水中醋酸的萃取復合式填料塔。該萃取復合式填料塔的結構示意圖見圖1，該萃取復合式填料塔總高3000mm；澄清段1高600mm，內徑110mm，內設輕相出口9，出口位置距塔頂150mm；重相進料段2和輕相進料段4均高400mm，并在兩進料段中間位置分別設置重相分布器8和輕相分布器7，分布器均采用噴淋頭式壓力型，分布器噴淋頭圓盤直徑60mm，均布26個直徑1.5mm小孔；重相進料段2之下為填料段3，填料段高度1000mm，內徑50mm；沉降段5高600mm，內徑50mm，并在塔的底部中心開有重相出口管路6。所有進出口管路均采用直徑25mm的鋼管。輕相和重相進口管路分別通過磁力驅動離心泵與油相和水相儲罐相連。