[發明專利]一種間壁式連續萃取塔

在審

• 申請號: 202010770385.5
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111821721A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李愛民
• 申請（專利權）人: 李愛民
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明涉及一種間壁式連續萃取塔，屬于化工設備技術領域。包括電機、塔主軸、塔筒體、上進料分布器、下進料分布器、攪拌器、萃取單元、輕相入口、重相入口、輕相出口和重相出口；塔筒體的上端設有電機，沿塔筒體的中軸線設有塔主軸，電機與塔主軸連接；塔筒體內部設有上下進料分布器；上下進料分布器之間連續設有多個萃取單元；萃取單元中設有攪拌器；上進料分布器與重相入口連接，下進料分布器與輕相入口連接；上進料分布器上方設有輕相出口，下進料分布器下方設有重相出口。本發明通過在連續設置的多個萃取單元中，設置物理分隔的混合傳質區與澄清分相區來提升傳質效果和分相效果，減小返混的影響；共同促進了整體萃取效果的顯著提升。

技術領域

本發明涉及一種間壁式連續萃取塔，屬于化工設備技術領域。本發明中，將萃取塔按液體流向方向定義為上、下方向，輕相液由下向上流動，重相液由上向下流動。

背景技術

利用密度不同互不相溶的兩種液體實現液-液萃取的技術在上個世紀四十年代后期，由于核燃料的生產需求，得到了長足的發展，并逐漸在石油化工、化學工程、冶金、食品、中藥提取及原子能工業得到了廣泛的應用。

萃取技術所依賴的萃取器有很多種類，萃取塔便是其中的一類。眾所周知，目前行業內常用的萃取塔，主要分為兩種，一種是填料萃取塔，另一種是轉盤萃取塔。填料萃取塔，由于塔內部的液-液兩相，是靠填料來分散接觸的，沒有內部攪拌裝置，這就導致液-液兩相的分散受到了限制，這種限制主要體現在，填料塔分散相的分散是靠填料的切割作用來實現的。在分散相由上而下(輕相為連續相時)或由下而上(重相為連續相時)，通過填料層的過程中，被填料分割成無數的液滴，液滴的表面構成了分散相和連續相兩相的傳質面積。由于連續相和分散相是逆流流動，受兩相返混的約束，流速不能太大，全部是在層流狀態，所以，分散相的液滴直徑較大，導致兩相的接觸面積比較有限，影響了傳質的效率。除此以外，當填料塔直徑較大時，還會出現分散相的局部溝流短路現象，這些對填料塔的塔效，均有不可忽視的影響。

而轉盤萃取塔，由于在塔內設置了攪拌，分散相在攪拌的作用下，分散的液滴明顯要比填料萃取塔小。分散相和連續相的接觸面積明顯變大，傳質效果比填料塔有明顯的提高。但比較遺憾的是，由于轉盤萃取塔的攪拌區和澄清區在同一個區域內，沒有完整的物理隔離，所以塔效依然存在一些不足。這些不足體現在：一是攪拌的速度不能太快，如果攪拌速度太快，澄清區受攪拌的影響，無法澄清分層，隨著攪拌速度的提高，最后澄清區甚至消失，整個塔完全處于混合狀態，失去了萃取的作用，因此，由于攪拌要控制較低的速度，分散相在攪拌作用下形成的液滴仍然相對較大，兩相傳質面積偏小，影響了萃取效率。另一方面，盡管攪拌轉速不是很高，但由于混合傳質區和澄清分相區沒有有效的物理隔離，在攪拌的影響下，澄清分相區的澄清效果還是受到不小的影響，分相效果較差，兩相相互夾帶嚴重，也影響了萃取效率。目前行業內最先進的轉盤塔，要完成一個理論級的萃取分離操作，也需要3-7個萃取單元，這就是說，一個萃取單元的分離效率最高只有33.3％，大多數的萃取塔，每個單元的萃取效率一般只能達到20％左右。

通過上述分析，不難發現，現有的萃取塔，無論是填料萃取塔，還是轉盤萃取塔，受兩相混合效果和分相效果的限制，在塔的分離效率上均存在較大的提升空間，吸引廣大的工程愛好者不斷鉆研，以開發出更高效的新型萃取塔，不斷提高萃取裝置的技術水平。

發明內容

本發明的目的是為解決如何提高萃取塔的萃取單元的萃取效率的技術問題。