[發明專利]一種參數可調的三相萃取槽

有效

• 申請號: 201110050363.2
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102302865A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 劉會洲;于品華;黃焜;安震濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

技術領域

本發明涉及一種液-液-液三相連續萃取裝置，具體地，本發明涉及一種參數可調的三相萃取槽。

背景技術

在分離科學中，液液萃取技術是一種重要的分離技術，是通過添加新相的方式使溶質從一個液相轉移至另外一個液相。萃取過程廣泛地應用于化學工業、石油煉制工業、礦物綜合利用、核燃料的加工和后處理、食品工業、生物化工及環境工程等領域。隨著現代工業的發展，人們對分離技術提出了越來越高的要求，高純物質的制備及各類產品的深加工、資源的綜合利用、環境治理嚴格標準的執行，大大促進了分離科學與技術的發展。

隨著萃取技術的發展，一些新的萃取技術相繼問世，如絡合萃取過程、膜萃取過程、超臨界流體萃取技術、雙水相萃取、膠團反膠團萃取過程、外場強化萃取技術及其他新型萃取技術等。這些新型萃取技術的出現，為萃取過程的實施提供了廣闊的研究空間，同時也對萃取設備的開發提出了更高的要求。

近年來出現的液-液-液三相萃取技術是一種特殊的萃取體系，它包含三個平衡液相的萃取分離體系，它是針對復雜體系分離純化的一種新方法。采用液-液-液三相萃取可以實現對一個分離體系對多個組分同時分離或分組，提高分離效率，尤其適用于多組分復雜體系。液-液-液三相體系主要包括以下三個類型：

I類：由有機相/水相萃取體系及其萃取過程中生成的第三相組成的三相體系；

II類：由兩個不互溶的有機相和一水相構成的三相體系；

III類：由兩個互不相溶的水相與一有機相組成的三相體系；

其中第I類組建的三相體系為萃取過程中自發形成的，不可控，且需要高酸度環境成相條件苛刻難以工業化應用；如在用溶解在飽和碳氫化合物中的有機膦化合物萃取強的礦物酸或者金屬離子時，往往會導致第三相的出現。第II類和第III類萃取體系可以進行人為構造，可控且穩定性好，無需在高酸度下進行。這兩類體系目前已經應用到了生物發酵體系中生物分子提取、天然產物有用組分提取、多組分廢水處理、多金屬浸出體系等領域，初步顯示出優異的分離性能，為了把三相萃取技術推向工業應用，需要開發新型的三相萃取設備。

以往的兩相萃取多采用一有機相加一水相的操作模式，采用兩相逆流或并流操作，此類操作的萃取設備包括了攪拌萃取槽、混合澄清槽、液液萃取柱、離心萃取器等。隨著三相萃取技術的發展，三相萃取設備如液液液三相連續萃取震動篩板塔(CN02106742.2)、液-液-液三相臥式連續提升攪拌萃取裝置(CN02121210.4)、一種串聯自吸式多通道相分散萃取裝置(CN00107700.7)等相繼被開發出來。然而，這些萃取設備結構較為復雜，操作繁瑣，制造難度較大。為此，提出一種新的三相萃取方法，把三相萃取過程簡化為兩相萃取過程。把兩相液流合并為一相與第三相進行逆流傳質，這樣就可以對原來諸多兩相萃取裝置進行創新改造，實現三相萃取過程。

按照三相并兩相的設計思路設計的用于三相萃取的混合澄清槽(CN200910090899.X)存在一些不足之處，如把上相作為一相，中下相在混合之后作為一相與逆流而來的上相進行傳質。不能解決上中相作為一相時與下相進行逆流傳質。無法適用于由兩個有機相和一水相構成的三相萃取體系。為此需要開發出既能夠適用于上中相-下相逆流傳質的操作模式又能夠適用于上相-中下相逆流傳質的操作模式的新型萃取設備。為此我們開發出了新式各參數可調的三相萃取槽，既能適用于II類三相體系萃取過程又能實現III類三相體系的萃取過程。

發明內容

本發明的目的在于為了解決三相萃取過程中的液相流動問題和液面波動問題，提供了一種參數可調的三相萃取槽。

為了克服上述問題，本發明所提供的參數可調的三相萃取槽三相混合室1、澄清室2和兩相混合室4，該三相萃取槽還包括設置在澄清室2和兩相混合室4之間的液流控制室3，該液流控制室3由兩塊垂直布置的、與槽壁密封連接的縱向隔板圍成，并通過另外兩塊垂直布置的、與縱向隔板密封連接的橫向隔板將液流控制室3分為上相儲液區10、中相儲液區11和下相儲液區12；并且在靠近澄清室2的縱向隔板上分別設置上相進口17、中相進口18和下相進口19，在靠近的兩相混合室4的縱向隔板相應地設置上相出口20、中相出口21和下相出口22；

在上相進口17、中相進口18、下相進口19、上相出口20、中相出口21和下相出口22處設置可上下滑動的上相進口插板23、中相進口插板24、下相進口插板25、上相出口插板26、中相出口插板27和下相出口插板28，并且插板上設有與該進口或出口通過進口匹配的出入孔道，通過滑動插板調節進口、出口與插板孔道之間的交錯孔大小來調節液面。