CN107137955A - 机械乳化连续萃取设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械乳化连续萃取设备。包括内部设置有萃取隔板的萃取设备本体，将其分隔为萃取部和分离部，萃取部与分离部通过分离进口连通；萃取部内由底部至顶部依次设置有隔板，将萃取部由底至顶部分为进料室、第一乳化室和第二乳化室；萃取部内设置有搅拌轴，搅拌轴穿过第二隔板上设置的连通孔伸入第一乳化室中；搅拌轴上设置有搅拌装置；萃取设备本体远离萃取部一方设置有出液机构。本发明提供的机械乳化连续萃取设备能够实现大动力输送萃取，并且适合于相似萃取，既增大了萃取效率，同时也使得萃取效果变优，本发明的设备体积灵活，可小至数立方米，大至数百立方米，萃取效果不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工分离设备，具体涉及一种机械乳化连续萃取设备。
背景技术
现有技术中，箱式连续萃取设备通过对混合后的两相进行搅拌，尽管流体运动速度可以得到保证，但是，直接的流体运动使得分离效果差，需要较大分层区域，故箱式连续萃取设备的体积通常较大，浪费空间，且制作和安装成本较高，并且由于体积大使得整个流速死角区域增多所需的搅拌和运输动能增大，耗能高，萃取效果也不不理想。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的主要目的是提供一种结构合理、萃取效果好的机械乳化连续萃取设备。
本发明提供的机械乳化连续萃取设备包括：萃取设备本体；所述萃取设备本体内部设置有萃取隔板，所述萃取隔板将萃取设备本体分隔为萃取部和分离部，所述萃取隔板上设置有分离进口，所述萃取部与分离部通过所述分离进口连通；所述萃取部内部的竖直方向上由底部至顶部依次设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将所述萃取部由底部至顶部分隔为进料室、第一乳化室和第二乳化室，所述分离进口设置于所述位于第二乳化室侧壁的萃取隔板上；所述萃取部内还设置有搅拌轴，所述第一隔板和第二隔板上设置有连通孔，所述搅拌轴穿过第二隔板上设置的连通孔伸入第一乳化室中；所述搅拌轴上设置有搅拌装置；所述萃取设备本体远离萃取部一方设置有出液机构。
也就是说重相和轻相通过底部的进料室进入到依次进入到第一乳化室和第二乳化室中，在搅拌轴的带动下搅拌装置将两相液体剪切混合，然后经过第二乳化室的侧壁进入分离部，在分离部中完成两相分离，然后轻相和重相经过不同的管道输送出萃取设备本体。通过本发明提供的两级乳化分离，可以使得两相液体能够更长更好地混合接触，并且较现有技术的萃取设备，本发明的输送动力能够极大提高，萃取流动速度提高的同时，还适合于相似萃取(即两相密度较为接近的物质的萃取分离)，后期的澄清分离过程也能够更有效地进行。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述搅拌轴上设置的搅拌装置为搅拌叶轮，所述搅拌轴上设置有第一搅拌叶轮和第二搅拌叶轮，所述第一搅拌叶轮位于第一乳化室中，所述第二搅拌叶轮位于第二乳化室中。采用叶轮搅拌目的是为了提高两相混合后的剪切速度，增强混合效果，进一步优选的，所述叶轮上的叶片为平面叶片，所述叶片关于搅拌轴中心轴向对称设置，这是为了将乳化后的液体更大的程度上击碎，即使得乳化液滴体积更小，利于萃取过程。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备还包括叶轮罩，用于在搅拌叶轮的上方遮盖住搅拌叶轮；所述叶轮罩的侧壁上设置有通孔。也就是说混合液体经搅拌剪切后，是在离心力的作用下摔打至叶轮罩侧壁上，然后摔打后的液滴通过叶轮罩上的罩孔进入下一环节，叶轮罩除了有保护叶轮的功能外，还能增强液体之间的混合效果，并对乳化液滴提供一个过滤细筛的筛选功能，进一步促进萃取效果。
进一步优选的，上述机械乳化连续萃取设备中所述叶轮罩的侧壁上设置有通孔的直径为5-7mm，该通孔沿叶轮圆周均匀分布。这是萃取效果最优的罩孔尺寸，可以使得动能利用率最大的同时，筛出的乳化液滴尺寸够小但不会发生两相分离。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述叶轮罩的底部开口遮盖住所述第一隔板和第二隔板上的设置的连通孔。也就是说混合液体必须通过叶轮罩侧壁的罩孔离开叶轮，进一步提高混合效率。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备还包括进料隔板；所述进料室由进料隔板分隔为两部分：重相进料室和轻相进料室；所述重相进料室与重相进料管连通，所述轻相进料室与轻相进料管连通；所述重相进料管来料和轻相进料管来料均通过所述第一隔板上设置的连通孔进入第一乳化室。也就是说重相和轻相进料进入进料室后在层流状态下在第一乳化室的搅拌叶轮处进行混合接触，增强两者的混合效率和混合效果，同时，在设备保养和维修时，仅需要将进料室的出液口封闭即可实现，十分方便。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述出液机构包括：两相分离隔板、重相出液管、轻相出液管；所述两相分离隔板顶边与所述萃取设备本体顶面连接，两相分离隔板与萃取设备本体顶面构成的空间内设置有重相出液管；该空间外设置有轻相出液管。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述重相出液管的靠近其顶部的位置设置有重相调位头；所述轻相出液管的靠近其顶部的位置设置有轻相调位头。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述重相调位头或轻相调位头为套管；所述套管套接在所述重相出液管或轻相出液管的顶部，所述套管可以在重相出液管或轻相出液管外部沿其管径方向上下移动。
进一步的，上述机械乳化连续萃取设备中所述萃取部为圆柱体，所述圆柱体的中轴线位置设置所述搅拌轴。
综上所述，本发明提供的机械乳化连续萃取设备能够实现大动力输送萃取，并且适合于相似萃取，既增大了萃取效率，同时也使得萃取效果变优，本发明的设备体积灵活，可小至数立方米，大至数百立方米，萃取效果不受影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的机械乳化连续萃取设备的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中的A-A剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围，本发明中除另有说明外，百分数均为质量百分数。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据图1至图3所提供的一个优选实施例对本发明进行说明如下：
一种机械乳化连续萃取设备包括：萃取设备本体；萃取设备本体内部设置有萃取隔板14，萃取隔板14将萃取设备本体分隔为萃取部2和分离部10，所述萃取隔板14上设置有分离进口11，萃取部2与分离部10通过所述分离进口11连通；萃取部2内部的竖直方向上由底部至顶部依次设置有第一隔板6和第二隔板5，第一隔板6和第二隔板5将萃取部2由底部至顶部分隔为进料室、第一乳化室和第二乳化室，分离进口11设置于位于第二乳化室侧壁的萃取隔板14上；萃取部2为圆柱体，所述圆柱体的中轴线位置设置搅拌轴1，第一隔板6和第二隔板5上设置有连通孔，搅拌轴1穿过第二隔板5上设置的连通孔伸入第一乳化室中；搅拌轴1上设置有搅拌叶轮4，搅拌轴1上设置有第一搅拌叶轮4和第二搅拌叶轮4，第一搅拌叶轮4位于第一乳化室中，第二搅拌叶轮4位于第二乳化室中。在搅拌叶轮4的上方设置有能遮盖住搅拌叶轮4的叶轮罩3；叶轮罩3的侧壁上设置有通孔即罩孔12，罩孔12的直径为5-7mm，共210个，这些罩孔12沿叶轮圆周均匀分布。叶轮罩3的底部开口遮盖住第一隔板6和第二隔板5上的设置的连通孔。进料室由进料隔板20分隔为两部分：重相进料室和轻相进料室；重相进料室与重相进料管7连通，轻相进料室与轻相进料管19连通；重相进料管7来料和轻相进料管19来料均通过第一隔板6上设置的连通孔进入第一乳化室。
所述萃取设备本体远离萃取部2一方设置有出液机构，出液机构包括：两相分离隔板15、重相出液管9、轻相出液管17；两相分离隔板15顶边与萃取设备本体顶面连接，两相分离隔板15与萃取设备本体顶面构成的空间内设置有重相出液管9，重相出液管9底部通过重相出液口8与外界连通；该空间外设置有轻相出液管17，轻相出液管17底部通过轻相出液口18与外界连通。重相出液管9的靠近其顶部的位置设置有重相调位头13；轻相出液管17的靠近其顶部的位置设置有轻相调位头16。重相调位头13或轻相调位头16为套管；所述套管套接在重相出液管9或轻相出液管17的顶部，所述套管可以在重相出液管9或轻相出液管17外部沿其管径方向上下移动。
丙烯腈与硫氢化钠加成反应后会加酸水解制备巯基丙酸，在水解产物用二氯甲烷进行萃取，利用上述机械乳化连续萃取设备代替原有的连续萃取设备，其萃取率从原来的90％左右，提高至98％以上，具体实验数据如表1所示。
表1机械乳化连续萃取设备萃取巯基丙酸
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种机械乳化连续萃取设备，其特征在于，包括：
萃取设备本体；
所述萃取设备本体内部设置有萃取隔板，所述萃取隔板将萃取设备本体分隔为萃取部和分离部，所述萃取隔板上设置有分离进口，所述萃取部与分离部通过所述分离进口连通；
所述萃取部内部的竖直方向上由底部至顶部依次设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将所述萃取部由底部至顶部分隔为进料室、第一乳化室和第二乳化室，所述分离进口设置于所述位于第二乳化室侧壁的萃取隔板上；
所述萃取部内还设置有搅拌轴，所述第一隔板和第二隔板上设置有连通孔，所述搅拌轴穿过第二隔板上设置的连通孔伸入第一乳化室中；
所述搅拌轴上设置有搅拌装置；
所述萃取设备本体远离萃取部一方设置有出液机构。
2.根据权利要求1所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述搅拌轴上设置的搅拌装置为搅拌叶轮，所述搅拌轴上设置有第一搅拌叶轮和第二搅拌叶轮，所述第一搅拌叶轮位于第一乳化室中，所述第二搅拌叶轮位于第二乳化室中。
3.根据权利要求2所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，还包括：
叶轮罩，用于在搅拌叶轮的上方遮盖住搅拌叶轮；
所述叶轮罩的侧壁上设置有通孔。
4.根据权利要求3所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述叶轮罩的侧壁上设置有通孔的直径为5-7mm，该通孔沿叶轮圆周均匀分布。
5.根据权利要求3所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述叶轮罩的底部开口遮盖住所述第一隔板和第二隔板上的设置的连通孔。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，还包括：
进料隔板；
所述进料室由进料隔板分隔为两部分：重相进料室和轻相进料室；
所述重相进料室与重相进料管连通，所述轻相进料室与轻相进料管连通；
所述重相进料管来料和轻相进料管来料均通过所述第一隔板上设置的连通孔进入第一乳化室。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，所述出液机构包括：
两相分离隔板、重相出液管、轻相出液管；
所述两相分离隔板顶边与所述萃取设备本体顶面连接，两相分离隔板与萃取设备本体顶面构成的空间内设置有重相出液管；该空间外设置有轻相出液管。
8.根据权利要求7所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述重相出液管的靠近其顶部的位置设置有重相调位头；
所述轻相出液管的靠近其顶部的位置设置有轻相调位头。
9.根据权利要求8所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述重相调位头或轻相调位头为套管；
所述套管套接在所述重相出液管或轻相出液管的顶部，所述套管可以在重相出液管或轻相出液管外部沿其管径方向上下移动。
10.根据权利要求1所述的机械乳化连续萃取设备，其特征在于，
所述萃取部为圆柱体，所述圆柱体的中轴线位置设置所述搅拌轴。
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