萃取裝置的製作方法

2023-12-05 13:43:11 2

本發明涉及一種萃取裝置，具體來說是涉及一種在化工、製藥、冶金等領域的萃取裝置。

背景技術：

萃取分離是化工、製藥、冶金等行業中的一個重要單元操作過程，萃取裝置在這些行業中廣泛用於不同物料的分離淨化。目前使用最多的萃取反應器是混合澄清槽、萃取塔和離心萃取器，混合澄清槽和萃取塔具有結構簡單、穩定性好的優點；但也存在反應效率低、反應級數多、槽存大、能耗高、設備佔地面積大的缺點。離心萃取器具有結構緊湊、處理能力大、運轉平穩、槽存小的優點，但離心萃取器也存在能耗高，結構複雜，製造要求精度高，故障率高，檢修困難等缺點。

技術實現要素：

本發明裝置針對常見萃取裝置的缺點，使用高效混合反應泵作為反應單元，可以充分混合萃取劑與物料，擴大兩相接觸面積使兩相充分接觸傳質，提高萃取效率，縮短反應級數，從而實現降低能耗，減少槽存，縮小佔地面積。

為達上述目的，本發明提供了一種萃取裝置，對物料中的物質進行萃取。

上述萃取裝置包含包括混合反應泵和分相設備，混合反應泵上設有混合反應泵進口和混合反應泵出口，分相設備上設有混合相進口、重相出口及輕相出口，其中：混合反應泵進口與重相進口及輕相進口連接，混合反應泵出口與分相設備混合相進口連接。

上述的萃取裝置，其中：分相設備為萃取塔、澄清槽等達到分相目的的設備

上述的萃取裝置，其中：混合反應泵為多級或單級的離心泵、軸流泵、旋流泵等達到混合反應目的泵。

一種萃取裝置，由多組單級萃取裝置組合而成，本級萃取裝置中的分相設備輕相出口通過管道與下一級萃取裝置中輕相進口連接；下一級萃取裝置中的分相設備重相出口通過管道與本級萃取裝置中的重相進口連接。

上述的萃取裝置，由兩組單級萃取裝置組合而成，第一級萃取裝置中的分相設備輕相出口通過管道與第二級萃取裝置中二級輕相進口連接；第二級萃取裝置中的二級分相設備重相出口通過管道與第一級萃取裝置中的重相進口連接。

上述的萃取裝置，由三組單級萃取裝置組合而成，第一級萃取裝置中的分相設備輕相出口通過管道與第二級萃取裝置中二級輕相進口連接；第二級萃取裝置中的二級分相設備重相出口通過管道與第一級萃取裝置中的重相進口連接；第二級萃取裝置中的二級輕相出口通過管道與第三級萃取裝置中三級輕相進口連接；第三級萃取裝置中的三級分相設備的三級重相出口通過管道與二級萃取裝置中的二級重相進口連接。

本發明與現有技術相比，從以上技術方案可知，根據萃取要求不同，可採用單級萃取或由多個單級萃取組合而成的多級萃取方式。在多級萃取中下一級萃取裝置中的重相出 口出來的被萃溶液，在本級混合反應泵進口的負壓作用下進入本級混合反應泵，萃取劑萃取被萃溶液中的被萃物質後成為負載有機從本級分相設備輕相出口出來，在下一級混合反應泵進口的負壓作用下進入下一級混合反應泵；新鮮被萃溶液經末級重相進口通過末級混合反應泵進口進入混合反應泵，萃取劑萃取被萃溶液中大部分被萃物質後形成負載有機從末級輕相出口出來進入下一步的反萃、洗滌工序，重相則通過末級重相出口返回上一級混合反應泵，被萃溶液中的雜質則留在重相成為萃餘液從第一級分相設備重相出口排出，從而實現萃取分離。混合反應泵在電機的驅動下，葉輪每分鐘旋轉幾百到幾萬次，由於葉輪旋轉所產生的線速度和機械效應，使兩相液在葉輪、導葉、泵壁的精密間隙中受到機械及液力剪切、離心擠壓、液層磨擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用下破碎、分散，從而使不相溶的物料在混合反應泵內均勻的分散成細小的小液粒、極大地擴大了輕重兩相接觸面，從而高效完成傳質。混合反應泵傳質面積大，反應效率高，縮短了反應級數，槽存量少，裝置佔地面積小，能耗低，結構簡單易於檢修。

附圖說明

圖 1 為發明的單級結構示意圖 ；

圖 2 為發明的二級結構示意圖 ；

圖 3 為發明的三級結構示意圖。

圖中標記 ：

1、混合反應泵，2、分相設備，3、混合反應泵進口，4、混合反應泵出口，5、混合相進口，6、重相出口，7、輕相出口，8、重相進口，9、輕相進口，10、二級混合反應泵， 11、二級分相設備，12、二級混合反應泵進口，13、二級混合反應泵出口，14、二級混合相進口，15、二級重相出口，16、二級輕相出口，17、二級重相進口，18、二級輕相進口； 19、三級混合反應泵，20、三級分相設備，21、三級混合反應泵進口，22、三級混合反應泵出口，23、三級混合相進口，24、三級重相出口，25、三級輕相出口，26、三級重相進口，27、三級輕相進口。

具體實施方式

以下結合附圖，對依據本發明提出的萃取裝置其具體實施方式、結構、特徵及其功效，詳細說明如下 ：

實施例 1

參見圖1，單級萃取裝置，包括混合反應泵（採用多相流五級離心泵）1和分相設備2（採用澄清槽），混合反應泵1上設有混合反應泵進口3和混合反應泵出口4，分相設備2上設有混合相進口5、重相出口6及輕相出口7，其中：混合反應泵進口3與重相進口8及輕相進口9連接，混合反應泵出口4與分相設備混合相進口5連接。

以溼法冶金硫酸鎳淨化中萃取工序為例，使用時；硫酸鎳溶液從重相進口8、萃取劑從輕相進口9通過混合反應泵進口3進入混合反應泵，萃取劑和硫酸鎳溶液在混合反應泵1內完成傳質過程，形成的混合相從混合反應泵出口4出來，通過混合相進口5進入分相設備2。在分相設備2內實現混合相的分層，形成的輕、重兩相，萃取劑萃取硫酸鎳溶液中的鎳離子成為負載有機從輕相出口7 進入溼法冶金硫酸鎳淨化中下一步的洗滌與反萃工序，硫酸鎳溶液中的雜質留在重相成為萃餘液從重相出口6排出，從而實現萃取分離。

實施例2

參見圖 2，二級萃取裝置，由兩組單級萃取裝置組合而成，第一級萃取裝置中的分相設備（採用澄清槽）輕相出口7、通過管道與第二級萃取裝置中二級輕相進口18連接； 第二級萃取裝置中的二級分相設備11的二級重相出口15通過管道與第一級萃取裝置中的重相進口8連接。

以溼法冶金硫酸鎳淨化中萃取工序為例，使用時：第二級萃取裝置中的二級重相出口15 出來的硫酸鎳溶液，在混合反應泵進口3的負壓作用下從第一組萃取裝置中的重相進口8、萃取劑從輕相進口9通過混合反應泵進口 3 進入混合反應泵1，萃取劑和硫酸鎳溶液在混合反應泵1內完成高效傳質過程，形成的混合相從混合反應泵出口4出來，通過混合相進口5 進入分相設備2。在分相設備2內實現混合相的分層，形成的輕、重兩相。硫酸鎳溶液中的雜質留在重相成為萃餘液從第一級萃取裝置中重相出口6排出。萃取劑萃取硫酸鎳溶液中的鎳離子成為負載有機從輕相出口7出來，在混合反應泵進口12的負壓作用下經第二級萃取裝置中二級輕相進口18通過二級混合反應泵進口12進入二級混合反應泵10。新鮮的硫酸鎳溶液經第二級萃取裝置中二級重相進口17通過二級混合反應泵進口12 進入二級混合反應泵10，通過二級混合反應泵10的高效傳質作用，進一步提高硫酸鎳溶液中的鎳離子萃取率，形成的混合相從二級混合反應泵出口13出來，通過二級混合相進口14 進入二級分相設備11，在二級分相設備11內實現混合相的分層，形成的輕、重兩相，萃取劑萃取硫酸鎳溶液中的大部分鎳離子成為負載有機從二級輕相出口16出來進入溼法冶金硫酸鎳淨化中下一步的洗滌與反萃工序，重相則通過二級重相出口15返回混合反應泵1，從而實現萃取分離。

實施例3

參見圖3，三級萃取裝置，由三組單級萃取裝置組合而成，第二級萃取裝置中的二級輕相出口16通過管道與第三級萃取裝置中三級輕相進口27連接；第三級萃取裝置中的三級分相設備20的三級重相出口24、通過管道與二級萃取裝置中的二級重相進口17連接 ； 其餘同實施例 2。

以溼法冶金硫酸鎳淨化中萃取工序為例，使用時：第三級萃取裝置中的三級重相出口24出來的硫酸鎳溶液，在二級混合反應泵進口12的負壓作用下返回二級混合反應泵10，負載有機從二級分相設備11輕相出口16出來，在三級混合反應泵進口21的負壓作用下經三級輕相進口27、新鮮硫酸鎳溶液經三級重相進口26通過三級混合反應泵進口21進入三級混合反應泵 19，通過混合反應泵的高效傳質作用，儘可能的提高了硫酸鎳溶液中鎳離子萃取率；形成的混合相從三級混合反應泵出口22出來，通過三級混合相進口23進入三級分相設備20，在三級分相設備20內實現混合相的分層，形成的輕、重兩相，萃取劑萃取硫酸鎳溶液中的大部分鎳離子成為負載有機從三級輕相出口25出來進入溼法冶金硫酸鎳淨化中下一步的洗滌與反萃工序，重相則通過三級重相出口24返回二級混合反應泵10，從而實現萃取分離。硫酸鎳溶液中的雜質留在重相中成為萃餘液從第一級萃取裝置中重相出口6排出。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，任何未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修 改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。