[發(fā)明專(zhuān)利]一種夾層圓錐形罩分散元件和分散液相的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810037255.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108245929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成習(xí)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D11/04
• 分類(lèi)號(hào): B01D11/04
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發(fā)明公開(kāi)了一種夾層圓錐形罩分散元件和分散液相的方法，該分散元件包括兩個(gè)同中心軸的外層圓錐形罩和內(nèi)層圓錐形管，圓錐形罩和圓錐形管間形成夾層縫隙，縫隙的下端由水平的環(huán)形底板連接并密封；外層圓錐形罩的豎截面呈等腰三角形或等腰梯形；外層圓錐形罩側(cè)壁沿不同高度開(kāi)有多排篩孔，展開(kāi)時(shí)為扇形篩板結(jié)構(gòu)；內(nèi)層圓錐形管上下兩端敞開(kāi)，形成液流孔道，內(nèi)層圓錐形管的高度低于外層圓錐形罩；當(dāng)外層圓錐形罩的豎截面呈等腰梯形時(shí)，外層圓錐形罩的上部由圓形頂板封閉，且圓形頂板上開(kāi)有至少一個(gè)篩孔。本發(fā)明夾層圓錐形罩分散元件具有操作彈性寬、傳質(zhì)效率高、萃取過(guò)程穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種夾層圓錐形罩分散元件和分散液相的方法，用于多液相流動(dòng)環(huán)境下液相的有效分散過(guò)程，特別為化工分離領(lǐng)域的液液萃取過(guò)程提供一種具有較大操作彈性的塔板分散結(jié)構(gòu)和高效的液相分散方法。

背景技術(shù)

化工生產(chǎn)中常用篩板塔完成液液連續(xù)逆流萃取過(guò)程，其在減小連續(xù)相軸向返混和節(jié)約成本等方面比填料塔更有優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)合理的篩板萃取塔可實(shí)現(xiàn)較好的分離效果。

普通的篩板萃取塔對(duì)操作條件的要求較為苛刻，當(dāng)分散相的流量較小時(shí)，塔板間難以形成穩(wěn)定的凝聚層高度，連續(xù)相也有可能直接穿過(guò)篩孔造成傳質(zhì)效率下降。當(dāng)分散相流量太大時(shí)，塔板間的凝聚層高度又會(huì)過(guò)大，導(dǎo)致實(shí)際的傳質(zhì)區(qū)間過(guò)小也會(huì)使傳質(zhì)效率降低。

生產(chǎn)上如能根據(jù)操作負(fù)荷的變化隨時(shí)同步調(diào)節(jié)分散相穿過(guò)篩板的孔流速度，無(wú)疑會(huì)大大改善兩相的傳質(zhì)效果，避免上述非理想的操作問(wèn)題出現(xiàn)，本發(fā)明即為解決這個(gè)問(wèn)題提供了一種有效的途徑。本發(fā)明采用了一種夾層圓錐形罩結(jié)構(gòu)，在外層圓錐形罩側(cè)壁上開(kāi)有多排圓形篩孔，一部分篩孔位置高于內(nèi)層圓錐形管的頂端，另一部分位置則低于內(nèi)層圓錐形管的頂端。假設(shè)以輕相作為分散相，當(dāng)其實(shí)際流量偏低時(shí)，輕相僅會(huì)在圓錐形罩內(nèi)的上部形成有效的凝聚層，此時(shí)所有輕相均將從圓錐形罩上部的篩孔排出，重相將從圓錐形罩下部的篩孔倒流入圓錐形罩和圓錐形管間的環(huán)隙通道，但由于輕相液封的作用重相并不會(huì)流入到內(nèi)層圓錐形管中，就在環(huán)隙內(nèi)形成液液界面。由于此時(shí)僅有圓錐形罩上部的篩孔起分散作用，因而可實(shí)現(xiàn)較高的分散相孔流速度。當(dāng)輕相流量增加時(shí)，夾層環(huán)隙內(nèi)的液液兩相界面將降低，直至所有倒流入的重相被從下部的篩孔壓出，而輕相也將從下部的篩孔排出?？梢?jiàn)，隨輕相流量的增加，圓錐形罩下部的篩孔也開(kāi)始起分散作用排出輕相液體，使輕相快速穿過(guò)塔板防止形成過(guò)高的凝聚層。

本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)將在發(fā)明內(nèi)容和具體實(shí)施方式中再詳細(xì)敘述。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)普通篩板萃取塔操作彈性不高的特點(diǎn)提出一種改進(jìn)的途徑和塔板結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)可根據(jù)分散相流量的變化自適應(yīng)地調(diào)節(jié)用于流通分散相的篩孔個(gè)數(shù)，形成穩(wěn)定的分散相凝聚層，實(shí)現(xiàn)較高的萃取效率。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種夾層圓錐形罩分散元件，包括兩個(gè)同中心軸的外層圓錐形罩和內(nèi)層圓錐形管，圓錐形罩和圓錐形管間形成夾層縫隙，縫隙的下端由水平的環(huán)形底板連接并密封；外層圓錐形罩的豎截面呈等腰三角形或等腰梯形；外層圓錐形罩側(cè)壁沿不同高度開(kāi)有多排篩孔，展開(kāi)時(shí)為扇形篩板結(jié)構(gòu)；內(nèi)層圓錐形管上下兩端敞開(kāi)，形成液流孔道，內(nèi)層圓錐形管的高度低于外層圓錐形罩；當(dāng)外層圓錐形罩的豎截面呈等腰梯形時(shí)，外層圓錐形罩的上部由圓形頂板封閉，且圓形頂板上開(kāi)有至少一個(gè)篩孔。

進(jìn)一步地，當(dāng)外層圓錐形罩的豎截面呈等腰梯形時(shí)，在圓形頂板的中心開(kāi)有一個(gè)篩孔，或在中心開(kāi)有一個(gè)篩孔并沿不同半徑開(kāi)有多圈篩孔。

進(jìn)一步地，當(dāng)外層圓錐形罩的豎截面呈等腰梯形時(shí)，外層圓錐形罩的頂端直徑為8～50mm。

進(jìn)一步地，所述圓錐形罩的底角為45°～75°。

進(jìn)一步地，所述外層圓錐形罩的底端直徑為60～100mm；所述內(nèi)層圓錐形管的底端直徑為40～80mm，頂端直徑為20～40mm。

進(jìn)一步地，所述篩孔為圓形篩孔，圓形篩孔規(guī)格為φ3～6mm。