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一種參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的制作方法

文檔序號:4991860閱讀:257來源:國知局
專利名稱:一種參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種液-液-液三相連續(xù)萃取裝置,具體地,本發(fā)明涉及一種參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽。
背景技術(shù)
在分離科學中,液液萃取技術(shù)是一種重要的分離技術(shù),是通過添加新相的方式使溶質(zhì)從一個液相轉(zhuǎn)移至另外一個液相。萃取過程廣泛地應用于化學工業(yè)、石油煉制工業(yè)、礦物綜合利用、核燃料的加工和后處理、食品工業(yè)、生物化工及環(huán)境工程等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們對分離技術(shù)提出了越來越高的要求,高純物質(zhì)的制備及各類產(chǎn)品的深加工、 資源的綜合利用、環(huán)境治理嚴格標準的執(zhí)行,大大促進了分離科學與技術(shù)的發(fā)展。隨著萃取技術(shù)的發(fā)展,一些新的萃取技術(shù)相繼問世,如絡(luò)合萃取過程、膜萃取過程、超臨界流體萃取技術(shù)、雙水相萃取、膠團反膠團萃取過程、外場強化萃取技術(shù)及其他新型萃取技術(shù)等。這些新型萃取技術(shù)的出現(xiàn),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(shè)備的開發(fā)提出了更高的要求。近年來出現(xiàn)的液-液-液三相萃取技術(shù)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(xiàn)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(gòu)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(fā)形成的,不可控,且需要高酸度環(huán)境成相條件苛刻難以工業(yè)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(xiàn)。第II類和第III類萃取體系可以進行人為構(gòu)造,可控且穩(wěn)定性好,無需在高酸度下進行。這兩類體系目前已經(jīng)應用到了生物發(fā)酵體系中生物分子提取、天然產(chǎn)物有用組分提取、多組分廢水處理、多金屬浸出體系等領(lǐng)域,初步顯示出優(yōu)異的分離性能,為了把三相萃取技術(shù)推向工業(yè)應用,需要開發(fā)新型的三相萃取設(shè)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(shè)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(shù)的發(fā)展,三相萃取設(shè)備如液液液三相連續(xù)萃取震動篩板塔(CN02106742. 2)、 液-液-液三相臥式連續(xù)提升攪拌萃取裝置(CN02121210. 4)、一種串聯(lián)自吸式多通道相分散萃取裝置(CN00107700. 7)等相繼被開發(fā)出來。然而,這些萃取設(shè)備結(jié)構(gòu)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(zhì),這樣就可以對原來諸多兩相萃取裝置進行創(chuàng)新改造,實現(xiàn)三相萃取過程。
按照三相并兩相的設(shè)計思路設(shè)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(zhì)。不能解決上中相作為一相時與下相進行逆流傳質(zhì)。無法適用于由兩個有機相和一水相構(gòu)成的三相萃取體系。為此需要開發(fā)出既能夠適用于上中相-下相逆流傳質(zhì)的操作模式又能夠適用于上相-中下相逆流傳質(zhì)的操作模式的新型萃取設(shè)備。 為此我們開發(fā)出了新式各參數(shù)可調(diào)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(xiàn)III類三相體系的萃取過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(shù)可調(diào)的三相萃取槽。為了克服上述問題,本發(fā)明所提供的參數(shù)可調(diào)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(shè)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(qū)10、中相儲液區(qū)11和下相儲液區(qū)12 ;并且在靠近澄清室2的縱向隔板上分別設(shè)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(shè)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(shè)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、上相出口插板沈、中相出口插板27和下相出口插板觀,并且插板上設(shè)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(diào)節(jié)進口、出口與插板孔道之間的交錯孔大小來調(diào)節(jié)液面。作為上述方案的一種改進,所述的上相出口插板26、中相出口插板27、下相出口插板28設(shè)置在兩相混合室4的一側(cè)。作為上述方案的又一種改進,所述的上相儲液區(qū)10橫向的側(cè)壁上設(shè)有上相出口控制閥13。作為上述方案的再一種改進,所述的下相儲液區(qū)19橫向的側(cè)壁上設(shè)有下相出口控制閥14。作為上述方案的還一種改進,所述的兩相混合室4設(shè)有兩相出口 5。作為上述方案的還一種改進,所述的三相混合室1和兩相混合室4內(nèi)均設(shè)置有自吸式攪拌槳葉9。作為上述方案的還一種改進,所述的三相混合室1、澄清室2和兩相混合室4的容積比為1 4 1。本發(fā)明的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽能夠?qū)崿F(xiàn)不同液相之間的流動走向,特別適用于從多組分復雜體系中一步分離回收目標組分。本發(fā)明的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽包括四大部分三相混合室、澄清室、液流控制室以及兩相混合室。三相混合室包括自吸式攪拌槳葉、攪拌馬達,其中攪拌馬達轉(zhuǎn)速可控,兩相進口, 單相進口 ;
澄清室包括折流擋板和橫向隔板;液流控制室包括上相儲液區(qū)、中相儲液區(qū)、下相儲液區(qū)、上相進口、中相進口、下相進口、上相出口、中相出口、下相出口、上相進口插板、中相進口插板、下相進口插板、上相出口插板、中相出口插板、下相出口插板,上相出口控制閥,下相出口控制閥;兩相混合室包括兩相出口所述的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的三相混合室的兩側(cè)壁上設(shè)有兩相進口和單相進口,通過自吸式攪拌槳葉的作用把從上一級混合后的兩相與第三個液相進行攪拌混合傳質(zhì);所述的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽兩相混合室設(shè)有兩相出口,混合后的兩相作為一相由兩相出口引出進入下一級新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的三相混合室;所述的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的三相混合室是由密封連接在槽壁上的低于槽壁頂端處的一橫隔板,及與三相萃取槽的3個槽壁及槽底板密封連接的一縱向隔板圍成的。在新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的澄清室鄰近三相混合室的槽壁上部,分別安裝有與構(gòu)成三相混合室的縱向隔板相平行的縱向折流擋板,在構(gòu)成三相混合室的縱向隔板上部連接出一橫向隔板,且縱向折流擋板的頂端與其下方的橫向隔板之間有液體通道。所述的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的液流控制室是由兩塊縱向隔板與槽壁圍成的,其中有兩塊橫向隔板把液流控制室分為上相儲液區(qū)、中相儲液區(qū)和下相儲液區(qū);在上相儲液區(qū)靠近澄清室的隔板上部和靠近兩相混合室的隔板上部分別開有上相進口和上相出口;在中相儲液區(qū)靠近澄清室的隔板中部和靠近兩相混合室的隔板中部分別開有中相進口和中相出口;在下相儲液區(qū)靠近澄清室的隔板下部和靠近兩相混合室的隔板下部分別開有下相進口和下相出口;在上相進口處設(shè)置有上相進口插板,在上相進口插板上部開有上相出入孔道,在上相出口靠近液流控制室的一側(cè)設(shè)置有上相出口插板,在上相出口插板上部開有上相出入孔道;在中相進口處設(shè)置有中相進口插板,在中相進口插板中部開有中相出入孔道,在中相出口靠近液流控制室的一側(cè)設(shè)置有中相出口插板,在中相出口插板處開有中相出入孔道;在下相進口處設(shè)置有下相進口插板,在下相進口插板下部開有下相出入孔道,在下相出口靠近液流控制室的一側(cè)設(shè)置有下相出口插板,在下相出口插板處開有下相出入孔道;在液流控制室的上相儲液區(qū)一側(cè)設(shè)有上相出口控制閥,在液流控制室的下相儲液區(qū)一側(cè)設(shè)有下相出口控制閥;所述的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽的三相混合室澄清室兩相混合室的容積比優(yōu)選為1 4 1,液流控制室的體積較小可以忽略不計。本裝置的優(yōu)點在于1、既能夠適用于上相和中相作為一相與下相進行逆流傳質(zhì)的操作模式,又能夠適用于中相和下相作為一相與上相進行逆流傳質(zhì)的操作模式,只需通過控制液流控制室的插板和與液流控制室相連的出口控制閥即可;2、可以對不同相比進行調(diào)節(jié),通過調(diào)節(jié)插板與儲液區(qū)液體進口出孔道的高度調(diào)節(jié)各相的控制液面,從而可以實現(xiàn)不同相比下的靈活操作;3、可以提高上中相的負荷量,而把水相的比例增大,從而提高料液的處理量;4、既可以實現(xiàn)單槽操作,又可以實現(xiàn)多槽逆流操作,完全根據(jù)工藝條件而定;5、該設(shè)備具有制造簡單,控制操作簡便,維護及運行費用低等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽正面剖視圖;圖2為本發(fā)明的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽俯視圖;圖3a為本發(fā)明液流控制室中上相、中相和下相進口示意圖;圖北為本發(fā)明液流控制室中上相、中相和下相出口示意圖;圖3c e為本發(fā)明液流控制室中上相進口插板、中相進口插板和下相進口插板示意圖;圖3f h為本發(fā)明液流控制室中上相出口插板、中相出口插板和下相出口插板示意圖;圖4為本發(fā)明參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽中上中相一起流動時三相混合澄清槽的液流示意圖,其中從下往上分別為一、二和三級,虛線為上中相液流走向,實線為下相液流走向;圖5為本發(fā)明參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽中下相一起流動時三相混合澄清槽的液流示意圖,其中從下往上分別為一、二和三級,虛線為中下相液流走向,實線為上相液流走向。附圖標識1、三相混合室2、澄清室4、兩相混合室5.兩相出口7、折流擋板8、橫向隔板10、上相儲液區(qū)11、中相儲液區(qū)13、上相出口控制閥14、下相出口控制閥16、單相進口17、上相進口19、下相進口20、上相出口22、下相出口23、上相進口插板25、下相進口插板 26、上相出口插板28、下相出口插板
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽進一步的說明。如圖1和圖2所示,本發(fā)明的各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽主要由三相混合室1、澄清室2、液流控制室3和兩相混合室4四大部分組成,其中三相混合室包括自吸式攪拌槳葉9,攪拌馬達6,其轉(zhuǎn)速可控,兩相進口 15,單相
3、液流控制室 6、攪拌馬達 9、自吸式攪拌槳葉 12、下相儲液區(qū) 15、兩相進口 18、中相進口 21、中相出口 24、中相進口插板 27、中相出口插板進口 16 ;澄清室包括折流擋板7,橫向隔板8 ;液流控制室包括上相儲液區(qū)10、中相儲液區(qū)11、下相儲液區(qū)12、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、下相出口 22、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、下相出口插板觀,上相出口控制閥13,下相出口控制閥14 ;兩相混合室包括兩相出口 5 ;如圖3a_h所示為本發(fā)明的上相進口 17、中相進口 18、下相進口 19、上相出口 20、 中相出口 21、下相出口 22、上相進口插板23、中相進口插板對、下相進口插板25、上相出口插板沈、中相出口插板27、下相出口插板觀,其中插板可上下滑動,通過調(diào)節(jié)各個進口、出口以及和插板之間的交錯孔的大小來調(diào)節(jié)液面。該混合澄清槽既可進行單槽操作,又可實現(xiàn)多槽串聯(lián)多級萃取,下面分別對各種操作方式液體流向進行簡要概述。單槽操作時,既可適用于由兩有機相和一水相構(gòu)成的三相體系,又可適用于由兩水相和一有機相構(gòu)成的三相體系。實施例1本發(fā)明裝置用于由兩有機相和一水相構(gòu)成的三相體系進行分離首先在自吸式攪拌槳葉9的作用下預混合后的兩有機相和一水相經(jīng)由三相混合室1底部的兩相進口 15和單相進口 16進入三相混合室,兩有機相和一水相在三相混合室內(nèi)充分攪拌傳質(zhì)后,溢流出的三相混合液經(jīng)由澄清室2上部折流擋板7和橫向隔板8之間的液體通道進入澄清室2,混合液在澄清室2中澄清后分為三層,上相通過上相進口 17和上相進口插板23之間的孔道進入上相儲液區(qū),中相通過中相進口 18和中相進口插板M之間的孔道進入中相儲液區(qū),下相通過下相進口 19和下相進口插板25之間的孔道進入下相儲液區(qū)。此時通過控制下相出口插板觀和下相出口 22之間孔道對口以關(guān)閉出口,同時打開下相出口控制閥14,下相流出。打開上相出口 20和上相出口插板沈之間的孔道同時關(guān)閉上相出口控制閥13使上相進入兩相混合室,打開中相出口 21和中相出口插板27之間的孔道使中相進入兩相混合室。上相和中相在兩相混合室中混合后經(jīng)由兩相出口 5流出三相萃取槽。實施例2本發(fā)明裝置用于由由兩水相和一有機相相構(gòu)成的三相體系進行分離首先在自吸式攪拌槳葉9的作用下預混合后的兩水相和一有機相經(jīng)由三相混合室1底部的兩相進口 15和單相進口 16進入三相混合室,兩水相和一有機相在三相混合室內(nèi)充分攪拌傳質(zhì)后,溢流出的三相混合液經(jīng)由澄清室2上部折流擋板7和橫向隔板8之間的液體通道進入澄清室2,混合液在澄清室2中澄清后分為三層,上相通過上相進口 17和上相進口插板23之間的孔道進入上相儲液區(qū),中相通過中相進口 18和中相進口插板M之間的孔道進入中相儲液區(qū),下相通過下相進口 19和下相進口插板25之間的孔道進入下相儲液區(qū)。此時通過控制上相出口插板沈和上相出口 20之間孔道對口以關(guān)閉出口,同時打開上相出口控制閥13,上相流出。打開下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道使下相進入兩相混合室,打開中相出口 21和中相出口插板27之間的孔道使中相進入兩相混合室。 中相和下相在兩相混合室中混合后經(jīng)由兩相出口 5流出三相萃取槽。實施例3本發(fā)明裝置用于由兩水相和一有機相相構(gòu)成的三相體系進行多槽操作分離當進行多槽操作時,以新式各參數(shù)可調(diào)的三級混合澄清槽為例,簡述一下各相在萃取過程中的流動情況。當適用于由兩有機相和一水相構(gòu)成的三相體系時,各相流動情況如圖4所示;以兩有機相的混合液進口所在的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽(以下簡稱混合澄清槽)作為一級混合澄清槽,如圖4中的虛線箭頭所指的液體流向從下而上依次為一級混合澄清槽、二級混合澄清槽和三級混合澄清槽,此時需關(guān)閉一級混合澄清槽的上相出口控制閥13、二級混合澄清槽的上相出口控制閥13和三級混合澄清槽的上相出口控制閥13 ; 同時打開一級混合澄清槽的下相出口控制閥14、二級混合澄清槽的下相出口控制閥14和三級混合澄清槽的下相出口控制閥14 ;打開一級混合澄清槽上相出口 20和上相出口插板沈之間的孔道、二級混合澄清槽上相出口 20和上相出口插板沈之間的孔道、三級混合澄清槽上相出口和上相出口插板沈之間的孔道;關(guān)閉一級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道、二級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道、三級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道。 首先看兩有機相的走向,如圖4虛線所示,混合后的兩有機相經(jīng)由一級混合澄清槽的三相混合室1底部的兩相進口 15與從二級混合澄清槽單相進口 16進來的水相在一級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由一級混合澄清槽折流擋板7 和一級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入一級混合澄清槽的澄清室2,此時,上相經(jīng)由一級混合澄清槽的上相進口 17和一級混合澄清槽的上相進口插板23之間的孔道進入一級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10,再經(jīng)由一級混合澄清槽的上相出口 20和一級混合澄清槽的上相出口插板26之間的孔道進入一級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由一級混合澄清槽的中相進口 18和一級混合澄清槽的中相進口插板對進入一級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11,再經(jīng)由一級混合澄清槽的中相出口 21和一級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入一級混合澄清槽的兩相混合室4 ;上相和中相在一級混合澄清槽的兩相混合室 4中充分混合后作為一相經(jīng)由一級混合澄清槽的兩相出口 5進入二級混合澄清槽的三相混合室1 ;從一級混合澄清槽兩相混合室而來的兩有機相經(jīng)由二級混合澄清槽的三相混合室1底部的兩相進口 15與從三級混合澄清槽單相進口 16進來的水相在二級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由二級混合澄清槽折流擋板7和二級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入二級混合澄清槽的澄清室2,此時,上相經(jīng)由二級混合澄清槽的上相進口 17和二級混合澄清槽的上相進口插板23之間的孔道進入二級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10,再經(jīng)由二級混合澄清槽的上相出口 20和二級混合澄清槽的上相出口插板沈之間的孔道進入二級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由二級混合澄清槽的中相進口 18和二級混合澄清槽的中相進口插板M進入二級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11,再經(jīng)由二級混合澄清槽的中相出口 21和二級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入二級混合澄清槽的兩相混合室4 ;上相和中相在二級混合澄清槽的兩相混合室4中充分混合后作為一相經(jīng)由二級混合澄清槽的兩相出口 5進入三級混合澄清槽的三相混合室1 ;從二級混合澄清槽兩相混合室而來的兩有機相經(jīng)由三級混合澄清槽的三相混合室1底部的兩相進口 15與從三級混合澄清槽單相進口 16進來的新鮮水相在三級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由三級混合澄清槽折流擋板7和三級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入三級混合澄清槽的澄清室2,此時,上相經(jīng)由三級混合澄清槽的上相進口 17和三級混合澄清槽的上相進口插板23之間的孔道進入三級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10,再經(jīng)由三級混合澄清槽的上相出口 20和三級混合澄清槽的上相出口插板沈之間的孔道進入三級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由三級混合澄清槽的中相進口 18和三級混合澄清槽的中相進口插板M進入三級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11, 再經(jīng)由三級混合澄清槽的中相出口 21和三級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入三級混合澄清槽的兩相混合室4 ;上相和中相在三級混合澄清槽的兩相混合室4中充分混合后作為一相經(jīng)由三級混合澄清槽的兩相出口 5流出體系;再看下相(水相)的走向,如圖4實線所示,新鮮水相經(jīng)由三級混合澄清槽的三相混合室1底部的單相進口 16進入三級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由三級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩有機相充分混合后,經(jīng)由三級混合澄清槽折流擋板7和三級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入三級混合澄清槽的澄清室2,下相經(jīng)由三級混合澄清槽的下相出口 22和三級混合澄清槽的下相出口插板觀之間的孔道進入三級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12 ;下相儲液區(qū)中的水相經(jīng)由下相出口控制閥進入二級混合澄清槽的三相混合室1 ;從三級混合澄清槽下相儲液區(qū)而來的水相經(jīng)由二級混合澄清槽的三相混合室1 底部的單相進口 16進入二級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由二級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩有機相充分混合后,經(jīng)由二級混合澄清槽折流擋板7和二級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入二級混合澄清槽的澄清室2,下相經(jīng)由二級混合澄清槽的下相出口 22和二級混合澄清槽的下相出口插板觀之間的孔道進入二級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12 ;下相儲液區(qū)中的水相經(jīng)由下相出口控制閥進入一級混合澄清槽的三相混合室1 ;從二級混合澄清槽下相儲液區(qū)而來的水相經(jīng)由一級混合澄清槽的三相混合室1 底部的單相進口 16進入一級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由一級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩有機相充分混合后,經(jīng)由一級混合澄清槽折流擋板7和一級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入一級混合澄清槽的澄清室2,下相經(jīng)由一級混合澄清槽的下相出口 22和一級混合澄清槽的下相出口插板觀之間的孔道進入一級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12 ;下相儲液區(qū)中的水相經(jīng)由下相出口控制閥流出體系;實施例4本發(fā)明裝置用于由兩水相和一有機相構(gòu)成的三相體系進行多槽操作分離當適用于由兩水相和一有機相構(gòu)成的三相體系時,各相流動情況如圖5所示;以兩水相的混合液進口所在的新式各參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽(以下簡稱混合澄清槽)作為一級混合澄清槽,如圖5中的虛線箭頭所指的液體流向從下而上依次為一級混合澄清槽、二級混合澄清槽和三級混合澄清槽,此時需關(guān)閉一級混合澄清槽的下相出口控制閥14、二級混合澄清槽的下相出口控制閥14和三級混合澄清槽的下相出口控制閥14 ;同時打開一級混合澄清槽的上相出口控制閥13、二級混合澄清槽的上相出口控制閥13和三級混合澄清槽的上相出口控制閥13 ;關(guān)閉一級混合澄清槽上相出口 20和上相出口插板沈之間的孔道、二級混合澄清槽上相出口 20和上相出口插板沈之間的孔道、三級混合澄清槽上相出口和上相出口插板沈之間的孔道;打開一級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道、二級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道、三級混合澄清槽下相出口 22和下相出口插板28之間的孔道。首先看兩水相(中下相)的走向,如圖5虛線所示,混合后的兩水相經(jīng)由一級混合澄清槽的三相混合室1底部的兩相進口 15與從二級混合澄清槽單相進口 16進來的有機相在一級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由一級混合澄清槽折流擋板7和一級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入一級混合澄清槽的澄清室2,此時,下相經(jīng)由一級混合澄清槽的下相進口 19和一級混合澄清槽的下相進口插板25之間的孔道進入一級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12,再經(jīng)由一級混合澄清槽的下相出口 22和一級混合澄清槽的下相出口插板28之間的孔道進入一級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由一級混合澄清槽的中相進口 18和一級混合澄清槽的中相進口插板M進入一級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11,再經(jīng)由一級混合澄清槽的中相出口 21和一級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入一級混合澄清槽的兩相混合室4 ;下相和中相在一級混合澄清槽的兩相混合室4中充分混合后作為一相經(jīng)由一級混合澄清槽的兩相出口 5進入二級混合澄清槽的三相混合室1 ;從一級混合澄清槽兩相混合室而來的兩水相經(jīng)由二級混合澄清槽的三相混合室1 底部的兩相進口 15與從三級混合澄清槽單相進口 16進來的有機相在二級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由二級混合澄清槽折流擋板7和二級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入二級混合澄清槽的澄清室2,此時,下相經(jīng)由二級混合澄清槽的下相進口 19和二級混合澄清槽的下相進口插板25之間的孔道進入二級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12,再經(jīng)由二級混合澄清槽的下相出口 22和二級混合澄清槽的下相出口插板觀之間的孔道進入二級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由二級混合澄清槽的中相進口 18和二級混合澄清槽的中相進口插板M進入二級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11,再經(jīng)由二級混合澄清槽的中相出口 21和二級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入二級混合澄清槽的兩相混合室4 ;下相和中相在二級混合澄清槽的兩相混合室4中充分混合后作為一相經(jīng)由二級混合澄清槽的兩相出口 5進入三級混合澄清槽的三相混合室1 ;從二級混合澄清槽兩相混合室而來的兩水相經(jīng)由三級混合澄清槽的三相混合室1 底部的兩相進口 15與從三級混合澄清槽單相進口 16進來的新鮮有機相在三級混合澄清槽的三相混合室1充分混合傳質(zhì)后,三相混合液經(jīng)由三級混合澄清槽折流擋板7和三級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入三級混合澄清槽的澄清室2,此時,下相經(jīng)由三級混合澄清槽的下相進口 19和三級混合澄清槽的下相進口插板25之間的孔道進入三級混合澄清槽的下相儲液區(qū)12,再經(jīng)由三級混合澄清槽的下相出口 22和三級混合澄清槽的下相出口插板觀之間的孔道進入三級混合澄清槽的兩相混合室4 ;中相經(jīng)由三級混合澄清槽的中相進口 18和三級混合澄清槽的中相進口插板M進入三級混合澄清槽的中相儲液區(qū)11,再經(jīng)由三級混合澄清槽的中相出口 21和三級混合澄清槽的中相出口插板27之間的孔道進入三級混合澄清槽的兩相混合室4 ;下相和中相在三級混合澄清槽的兩相混合室4中充分混合后作為一相經(jīng)由三級混合澄清槽的兩相出口 5流出體系;再看上相(有機相)的走向,如圖5實線所示,新鮮有機相經(jīng)由三級混合澄清槽的三相混合室1底部的單相進口 16進入三級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由三級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩有水相充分混合后,經(jīng)由三級混合澄清槽折流擋板7和三級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入三級混合澄清槽的澄清室2,上相經(jīng)由三級混合澄清槽的上相出口 20和三級混合澄清槽的下相出口插板沈之間的孔道進入三級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10 ;上相儲液區(qū)中的有機相經(jīng)由上相出口控制閥13進入二級混合澄清槽的三相混合室1 ;從三級混合澄清槽上相儲液區(qū)而來的有機相經(jīng)由二級混合澄清槽的三相混合室1 底部的單相進口 16進入二級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由二級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩有水相充分混合后,經(jīng)由二級混合澄清槽折流擋板7和二級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入二級混合澄清槽的澄清室2,上相經(jīng)由二級混合澄清槽的上相出口 20和二級混合澄清槽的上相出口插板沈之間的孔道進入二級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10 ;上相儲液區(qū)中的有機相經(jīng)由上相出口控制閥13進入一級混合澄清槽的三相混合室1 ;從二級混合澄清槽下相儲液區(qū)而來的有機相經(jīng)由一級混合澄清槽的三相混合室1 底部的單相進口 16進入一級混合澄清槽的三相混合室1,與經(jīng)由一級混合澄清槽三相混合室1底部的兩相進口 15而來的兩水相充分混合后,經(jīng)由一級混合澄清槽折流擋板7和一級混合澄清槽橫向隔板8之間的液體通道進入一級混合澄清槽的澄清室2,上相經(jīng)由一級混合澄清槽的上相出口 20和一級混合澄清槽的上相出口插板沈之間的孔道進入一級混合澄清槽的上相儲液區(qū)10 ;下相儲液區(qū)中的水相經(jīng)由下相出口控制閥流出體系。
權(quán)利要求
1.一種參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,所述的三相萃取槽包括三相混合室(1)、澄清室(2)和兩相混合室G),其特征在于,該三相萃取槽還包括設(shè)置在澄清室( 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C3)分為上相儲液區(qū)(10)、中相儲液區(qū)(11)和下相儲液區(qū)(1 ;并且在靠近澄清室O)的縱向隔板上分別設(shè)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的縱向隔板相應地設(shè)置上相出口 00)、中相出口和下相出口 02);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 0 處設(shè)置可上下滑動的上相進口插板(23)、中相進口插板(M)、下相進口插板 (25)、上相出口插板(沈)、中相出口插板(XT)和下相出口插板(觀),并且插板上設(shè)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(diào)節(jié)進口、出口與插板孔道之間的交錯孔大小來調(diào)節(jié)液面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的上相出口插板 (沈)、中相出口插板(27)、下相出口插板(28)設(shè)置在兩相混合室(4)的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的上相儲液區(qū) (10)橫向的側(cè)壁上設(shè)有上相出口控制閥(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的下相儲液區(qū) (19)橫向的側(cè)壁上設(shè)有下相出口控制閥(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的兩相混合室(4) 設(shè)有兩相出口(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的三相混合室(1) 和兩相混合室內(nèi)均設(shè)置有自吸式攪拌槳葉(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽,其特征在于,所述的三相混合室 (1)、澄清室(2)和兩相混合室的容積比為1:4:1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種參數(shù)可調(diào)的三相萃取槽。本發(fā)明的三相萃取槽包括三相混合室(1)、澄清室(2)和兩相混合室(4),該三相萃取槽還包括設(shè)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(qū)(10)、中相儲液區(qū)(11)和下相儲液區(qū)(12);在每個相區(qū)設(shè)置進口和出口,并相應的設(shè)置進口和出口插板,通過滑動插板調(diào)節(jié)進口、出口與插板孔道之間的交錯孔大小來調(diào)節(jié)液面。該設(shè)備具有制造簡單,控制操作簡便,維護及運行費用低等優(yōu)點。
文檔編號B01D11/04GK102302865SQ20111005036
公開日2012年1月4日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者于品華, 劉會洲, 安震濤, 黃焜 申請人:中國科學院過程工程研究所
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