機械乳化連續萃取設備的製作方法

2023-10-26 04:49:52

本發明涉及一種化工分離設備，具體涉及一種機械乳化連續萃取設備。

背景技術：

現有技術中，箱式連續萃取設備通過對混合後的兩相進行攪拌，儘管流體運動速度可以得到保證，但是，直接的流體運動使得分離效果差，需要較大分層區域，故箱式連續萃取設備的體積通常較大，浪費空間，且製作和安裝成本較高，並且由於體積大使得整個流速死角區域增多所需的攪拌和運輸動能增大，耗能高，萃取效果也不不理想。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明的主要目的是提供一種結構合理、萃取效果好的機械乳化連續萃取設備。

本發明提供的機械乳化連續萃取設備包括：萃取設備本體；所述萃取設備本體內部設置有萃取隔板，所述萃取隔板將萃取設備本體分隔為萃取部和分離部，所述萃取隔板上設置有分離進口，所述萃取部與分離部通過所述分離進口連通；所述萃取部內部的豎直方向上由底部至頂部依次設置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板將所述萃取部由底部至頂部分隔為進料室、第一乳化室和第二乳化室，所述分離進口設置於所述位於第二乳化室側壁的萃取隔板上；所述萃取部內還設置有攪拌軸，所述第一隔板和第二隔板上設置有連通孔，所述攪拌軸穿過第二隔板上設置的連通孔伸入第一乳化室中；所述攪拌軸上設置有攪拌裝置；所述萃取設備本體遠離萃取部一方設置有出液機構。

也就是說重相和輕相通過底部的進料室進入到依次進入到第一乳化室和第二乳化室中，在攪拌軸的帶動下攪拌裝置將兩相液體剪切混合，然後經過第二乳化室的側壁進入分離部，在分離部中完成兩相分離，然後輕相和重相經過不同的管道輸送出萃取設備本體。通過本發明提供的兩級乳化分離，可以使得兩相液體能夠更長更好地混合接觸，並且較現有技術的萃取設備，本發明的輸送動力能夠極大提高，萃取流動速度提高的同時，還適合於相似萃取(即兩相密度較為接近的物質的萃取分離)，後期的澄清分離過程也能夠更有效地進行。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述攪拌軸上設置的攪拌裝置為攪拌葉輪，所述攪拌軸上設置有第一攪拌葉輪和第二攪拌葉輪，所述第一攪拌葉輪位於第一乳化室中，所述第二攪拌葉輪位於第二乳化室中。採用葉輪攪拌目的是為了提高兩相混合後的剪切速度，增強混合效果，進一步優選的，所述葉輪上的葉片為平面葉片，所述葉片關於攪拌軸中心軸向對稱設置，這是為了將乳化後的液體更大的程度上擊碎，即使得乳化液滴體積更小，利於萃取過程。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備還包括葉輪罩，用於在攪拌葉輪的上方遮蓋住攪拌葉輪；所述葉輪罩的側壁上設置有通孔。也就是說混合液體經攪拌剪切後，是在離心力的作用下摔打至葉輪罩側壁上，然後摔打後的液滴通過葉輪罩上的罩孔進入下一環節，葉輪罩除了有保護葉輪的功能外，還能增強液體之間的混合效果，並對乳化液滴提供一個過濾細篩的篩選功能，進一步促進萃取效果。

進一步優選的，上述機械乳化連續萃取設備中所述葉輪罩的側壁上設置有通孔的直徑為5-7mm，該通孔沿葉輪圓周均勻分布。這是萃取效果最優的罩孔尺寸，可以使得動能利用率最大的同時，篩出的乳化液滴尺寸夠小但不會發生兩相分離。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述葉輪罩的底部開口遮蓋住所述第一隔板和第二隔板上的設置的連通孔。也就是說混合液體必須通過葉輪罩側壁的罩孔離開葉輪，進一步提高混合效率。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備還包括進料隔板；所述進料室由進料隔板分隔為兩部分：重相進料室和輕相進料室；所述重相進料室與重相進料管連通，所述輕相進料室與輕相進料管連通；所述重相進料管來料和輕相進料管來料均通過所述第一隔板上設置的連通孔進入第一乳化室。也就是說重相和輕相進料進入進料室後在層流狀態下在第一乳化室的攪拌葉輪處進行混合接觸，增強兩者的混合效率和混合效果，同時，在設備保養和維修時，僅需要將進料室的出液口封閉即可實現，十分方便。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述出液機構包括：兩相分離隔板、重相出液管、輕相出液管；所述兩相分離隔板頂邊與所述萃取設備本體頂面連接，兩相分離隔板與萃取設備本體頂面構成的空間內設置有重相出液管；該空間外設置有輕相出液管。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述重相出液管的靠近其頂部的位置設置有重相調位頭；所述輕相出液管的靠近其頂部的位置設置有輕相調位頭。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述重相調位頭或輕相調位頭為套管；所述套管套接在所述重相出液管或輕相出液管的頂部，所述套管可以在重相出液管或輕相出液管外部沿其管徑方向上下移動。

進一步的，上述機械乳化連續萃取設備中所述萃取部為圓柱體，所述圓柱體的中軸線位置設置所述攪拌軸。

綜上所述，本發明提供的機械乳化連續萃取設備能夠實現大動力輸送萃取，並且適合於相似萃取，既增大了萃取效率，同時也使得萃取效果變優，本發明的設備體積靈活，可小至數立方米，大至數百立方米，萃取效果不受影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。

圖1為本發明一實施例提供的機械乳化連續萃取設備的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1中的a-a剖視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護範圍，本發明中除另有說明外，百分數均為質量百分數。

需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域技術人員所理解的通常意義。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語「頂部」、「底部」、「側」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。

在本申請中，除非另有明確的規定和限定，術語「連接」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

根據圖1至圖3所提供的一個優選實施例對本發明進行說明如下：

一種機械乳化連續萃取設備包括：萃取設備本體；萃取設備本體內部設置有萃取隔板14，萃取隔板14將萃取設備本體分隔為萃取部2和分離部10，所述萃取隔板14上設置有分離進口11，萃取部2與分離部10通過所述分離進口11連通；萃取部2內部的豎直方向上由底部至頂部依次設置有第一隔板6和第二隔板5，第一隔板6和第二隔板5將萃取部2由底部至頂部分隔為進料室、第一乳化室和第二乳化室，分離進口11設置於位於第二乳化室側壁的萃取隔板14上；萃取部2為圓柱體，所述圓柱體的中軸線位置設置攪拌軸1，第一隔板6和第二隔板5上設置有連通孔，攪拌軸1穿過第二隔板5上設置的連通孔伸入第一乳化室中；攪拌軸1上設置有攪拌葉輪4，攪拌軸1上設置有第一攪拌葉輪4和第二攪拌葉輪4，第一攪拌葉輪4位於第一乳化室中，第二攪拌葉輪4位於第二乳化室中。在攪拌葉輪4的上方設置有能遮蓋住攪拌葉輪4的葉輪罩3；葉輪罩3的側壁上設置有通孔即罩孔12，罩孔12的直徑為5-7mm，共210個，這些罩孔12沿葉輪圓周均勻分布。葉輪罩3的底部開口遮蓋住第一隔板6和第二隔板5上的設置的連通孔。進料室由進料隔板20分隔為兩部分：重相進料室和輕相進料室；重相進料室與重相進料管7連通，輕相進料室與輕相進料管19連通；重相進料管7來料和輕相進料管19來料均通過第一隔板6上設置的連通孔進入第一乳化室。

所述萃取設備本體遠離萃取部2一方設置有出液機構，出液機構包括：兩相分離隔板15、重相出液管9、輕相出液管17；兩相分離隔板15頂邊與萃取設備本體頂面連接，兩相分離隔板15與萃取設備本體頂面構成的空間內設置有重相出液管9，重相出液管9底部通過重相出液口8與外界連通；該空間外設置有輕相出液管17，輕相出液管17底部通過輕相出液口18與外界連通。重相出液管9的靠近其頂部的位置設置有重相調位頭13；輕相出液管17的靠近其頂部的位置設置有輕相調位頭16。重相調位頭13或輕相調位頭16為套管；所述套管套接在重相出液管9或輕相出液管17的頂部，所述套管可以在重相出液管9或輕相出液管17外部沿其管徑方向上下移動。

丙烯腈與硫氫化鈉加成反應後會加酸水解製備巰基丙酸，在水解產物用二氯甲烷進行萃取，利用上述機械乳化連續萃取設備代替原有的連續萃取設備，其萃取率從原來的90％左右，提高至98％以上，具體實驗數據如表1所示。

表1機械乳化連續萃取設備萃取巰基丙酸

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。