[發明專利]一種大直徑液液萃取塔專用傳質構件

在審

• 申請號: 202110140591.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112791444A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 藍仁水;黃貴明;湯偉
• 申請（專利權）人: 天津市新天進科技開發有限公司
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 天津律誠知識產權代理有限公司 12256
• 代理人: 趙熠

本發明涉及一種大直徑液液萃取塔專用傳質構件，包括塔體以及由萃取塔板和規整型萃取填料交替安裝組成的大直徑液液萃取專用傳質構件，其特征在于萃取塔板包含外圈、連接支承板、萃取孔板、降液管和密封構件，萃取塔板由多個降液管與多塊萃取孔板交錯布置，并通過連接支承板相互連接組成；萃取塔板與規整型萃取填料交替安裝，互為支承。本發明可以顯著提高萃取塔的分離效率和處理能力，并且結構簡單、易于實施，具有顯著的實用性及經濟效益，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種大直徑液液萃取塔專用傳質構件，屬于化工設備中的分離傳質技術領域，特別涉及煉油、化工、醫藥及環保等領域中廣泛使用的液液萃取塔中的傳質構件。它主要是由塔體以及由萃取塔板和規整型萃取填料交替安裝組成的復合萃取專用傳質構件組成的。

背景技術

液液萃取是指兩個完全或部分不相溶的液相或溶液接觸后，一個液相中的溶質經物理或化學作用轉移到另一液相、或在兩相中重新分配的過程，屬于分離和提純物質的重要單元操作之一。液液萃取過程是利用溶液中各組分在兩個液相之間的不同分配關系，通過相間傳遞達到分離、富集和提純的目的。

萃取設備可以按不同的方式分類。如根據萃取設備結構和操作特性可以分為兩大類：逐級接觸式和連續接觸式。也可以根據產生兩相混合或逆流的方法再細分為不攪拌和攪拌，以及借重力或借離心力產生逆流等類別。

液液萃取具有選擇性高、分離效果好、能耗低、易于實現連續化大規模生產等優點。當需要分離的各組分沸點很接近、或所需分離的組分濃度很低、或混合液中組分的熱敏性很高時，一般采用萃取進行分離。萃取已廣泛應用于石油煉制、化學工業、濕法冶金、原子能、醫藥、農藥、生物、環境工程等領域。

工業中較常用的萃取設備主要有兩大類——板式塔和填料塔。板式塔一般采用篩板塔板，通常由有效區、降液區、分布區、分離區及周邊無效區組成。有效區通常只占全塔截面積的50～70％，利用率較低，加之高負荷下在降液管中會夾帶分散相，使部分分散相在塔內循環返混，不僅處理能力受到很大限制，而且降低了分離效率。填料塔雖然充分利用了塔截面積，但是塔內連續相易產生軸向返混，因此，分離效率較低。特別是對于界面張力大的物系，分散相的液滴易聚積不易分散、表面更新差，分離效率則更差。

CN201220385703.7公開了一種萃取塔塔盤結構，提供了一種篩板加降液管的萃取塔板結構，即所謂“塔盤有兩種結構，其中一種結構的降液管位于塔盤下表面中心，另一種結構的降液管靠近塔盤邊緣沿周向均勻分布，兩種結構的塔盤交替設置”，利用相鄰兩側塔板的降液管位置不同實現連續相的再分布，提高分離效率。但這種簡單的連續相再分布結構，對于大型萃取塔必然導致連續相需要經過漫長流道才能進入降液管，容易造成返混和夾帶，降低處理能力、降低分離效率。此外，連續相在周邊降液管與塔中降液管之間的區域更新較好，其他區域容易形成連續相的滯流區，對有效保證萃取分離效率非常不利。這種萃取塔塔盤結構本質仍屬于常規篩板，每層塔板需要設置獨立的支承圈，結構相對復雜，制作及現場安裝工作量較大。

CN201410403746.7公開了一種液液萃取塔用懸掛式降液管，相對CN201220385703.7提供的一種萃取塔塔盤結構，CN201410403746.7提供的懸掛式降液管具有“可旋轉管形擋板和導流板，導流板固定于降液管主體下端頭，可旋轉管形擋板套在降液管主體外以活動方式置于導流板平面上”，對降液管出口連續相的分布有一定改進，但對于大型萃取塔同樣存在連續相需要經過漫長流道才能進入降液管，容易造成返混和夾帶，降低處理能力、降低分離效率。這種懸掛式降液管萃取塔盤本質仍屬于常規篩板萃取塔板，每層塔板需要設置獨立的支承圈，結構相對復雜，制作及現場安裝工作量較大。