[發明專利]一種防乳化布液套筒及防乳化離心萃取機

有效

• 申請號: 202110228620.0
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112957769B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 汪營磊;白志山;高福磊;董霄;李亞南;陳斌;劉衛孝;閆崢峰
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04;B01D17/038;B01D17/12
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

本發明提供了一種防乳化布液套筒及防乳化離心萃取機，防乳化布液套筒包括兩端開口的圓柱筒，圓柱筒用于同軸安裝在離心萃取機的外殼體和轉筒之間且與外殼體相對固定，圓柱筒的環形展開面上有多層第一布液孔。防乳化離心萃取機的轉筒和外殼體之間同軸設置防乳化布液套筒，外殼體內壁的周向設有多層垂直于外殼體內壁的環形布液板，每個環形布液板上均布第二布液孔。在轉筒外壁周向上等距設置多片軸向布液擋板；所述布液擋板上設有多個第三布液孔。防乳化布液套筒、環形布液板、軸向布液擋板三種優化結構設計單獨應用后均能有效提高環隙混合區域的傳質效率25?40%、降低滯液率50%以上，優化后離心萃取機環隙內的液滴平均粒徑范圍控制在40?50μm。

技術領域

本發明屬于離心萃取技術領域，具體涉及一種防乳化布液套筒及防乳化離心萃取機。

背景技術

乳化是一種液體以極微小液滴均勻地分散在互不相溶的另一種液體中的作用。乳化是液-液界面現象，兩種不相溶的液體，如油與水，在容器中分成兩層，密度小的油在上層，密度大的水在下層。若加入適當的表面活性劑在強烈的攪拌下，油被分散在水中，形成乳狀液，該過程叫乳化。

離心萃取機是借助離心力場實現液-液兩相的接觸傳質和相分離的，具有結構緊湊、處理能力大、運轉平穩、功耗低、清洗維護方便等特點。在環隙式離心萃取機中，混合-傳質在固定外筒和高速旋轉內筒之間的環隙中完成，萃取相和萃余相的分層在高速旋轉內筒中完成并通過控制堰系統實現分離，混合-傳質和分離-澄清兩個過程在一臺設備中實現。自離心萃取機問世以來，發展迅速，許多國家已經將其廣泛應用于制藥、冶金、廢水處理、石油化工和核燃料后處理等領域。離心萃取技術實際上是利用離心沉降原理，將具有密度差的非均相混合溶液加以分離，因此，在液-液萃取工藝中，對待萃液的要求有以下幾點：（1）兩相互不相溶；（2）兩相密度差至少0.1g/cm³；（3）液相中不能含有固體。但在應用過程中，往往因待萃液體系的性質、離心萃取機轉筒的高速攪動、溫度變化等因素，待萃液體系在環隙區域中會產生乳化現象，造成傳質效率差、萃取效率低、分離困難等問題，進而導致設備維護成本提高。

中國發明專利CN109224513A公開了一種應用于生物化工液體的離心萃取機的驅動結構，通過分離筒位置的設置、分隔組件與電磁驅動塊的配合從而帶動液體的分層、排出，防止桶體停止旋轉或旋轉速度降低而導致兩種液體的返混現象；發明專利CN106895103A提出了一種高速離心萃取機減振隔振系統，通過外殼體均布多個盤式隔振器設置，消除旋轉件動不平衡、消除薄壁件外殼體的顫振，大大降低了離心萃取機的振動；發明專利CN106955794A涉及一種離心萃取機用雙轉鼓結構，通過轉鼓和內隔板將轉鼓分割為內外層轉鼓，極大的提高了離心萃取機的分離能力，工業化多級離心萃取系統級數成倍減少；發明專利CN111905408A公開了一種帶有可更換式堰板的離心萃取機，在保證高工作效率的基礎上，實現不拆解機器的前提下重相堰板快速更換目的。但是，上述設備均存在混合方式單一、兩相混合乳化嚴重、傳質效率低、環隙滯液率高等問題，不適合當前例如中藥提取、高濃度含酚廢水處理、高粘度共聚化合物去除金屬陽離子、有機疊氮類化合物離心萃取等兩相體系快速分離的應用情況。因此，為了滿足各類非均相體系萃取分離制備工藝的要求，本領域迫切需要開發出一種混合效果好、傳質效率高以及能夠實現快速分離的離心萃取機防乳化裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：在離心萃取機環隙區域的混合過程中，輕相分散在重相中，由于分散相液滴受到泰勒渦流的作用，沿著漩渦對重相的順時針渦到達泰勒渦流交會處，而上方的漩渦對輕相的逆時針渦將連續相液滴帶回交會處，從而使兩相混合主要集中在轉筒外壁面附近。由于需要萃取分離處理的大部分非均相體系中待萃液（連續相）與萃取劑（分散相）的兩相密度差較小，粒徑分布不均勻，受原有離心萃取機轉筒設計結構的周向剪切力影響較大，導致待萃液與萃取劑在環隙區域混合后乳化嚴重，影響轉筒內的分離效率。

針對上述技術問題，一方面，本發明提供了一種防乳化布液套筒，包括兩端開口的圓柱筒，所述圓柱筒用于同軸安裝在離心萃取機的外殼體和轉筒之間且與外殼體相對固定，所述圓柱筒的環形展開面上有多層第一布液孔。