一种参数可调的三相萃取槽.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110050363.2

申请日:

2011.03.02

公开号:

CN102302865A

公开日:

2012.01.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01D 11/04申请日:20110302|||公开

IPC分类号:

B01D11/04

主分类号:

B01D11/04

申请人:

中国科学院过程工程研究所

发明人:

刘会洲; 于品华; 黄焜; 安震涛

地址:

100190 北京市海淀区中关村北二条1号

优先权:

专利代理机构:

北京法思腾知识产权代理有限公司 11318

代理人:

杨小蓉;高宇

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内容摘要

本发明涉及一种参数可调的三相萃取槽。本发明的三相萃取槽包括三相混合室(1)、澄清室(2)和两相混合室(4),该三相萃取槽还包括设置在澄清室(2)和两相混合室(4)之间的液流控制室(3),该液流控制室(3)由两块垂直布置的、与槽壁密封连接的纵向隔板围成,并通过另外两块垂直布置的、与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室(3)分为上相储液区(10)、中相储液区(11)和下相储液区(12);在每个相区设置进口和出口,并相应的设置进口和出口插板,通过滑动插板调节进口、出口与插板孔道之间的交错孔大小来调节液面。该设备具有制造简单,控制操作简便,维护及运行费用低等优点。

权利要求书

1: 一种参数可调的三相萃取槽, 所述的三相萃取槽包括三相混合室 (1)、 澄清室 (2) 和 两相混合室 (4), 其特征在于, 该三相萃取槽还包括设置在澄清室 (2) 和两相混合室 (4) 之间的液流控制室 (3), 该 液流控制室 (3) 由两块垂直布置的、 与槽壁密封连接的纵向隔板围成, 并通过另外两块垂 直布置的、 与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室 (3) 分为上相储液区 (10)、 中相 储液区 (11) 和下相储液区 (12) ; 并且在靠近澄清室 (2) 的纵向隔板上分别设置上相进口 (17)、 中相进口 (18) 和下相进口 (19), 在靠近的两相混合室 (4) 的纵向隔板相应地设置上 相出口 (20)、 中相出口 (21) 和下相出口 (22) ; 在上相进口 (17)、 中相进口 (18)、 下相进口 (19)、 上相出口 (20)、 中相出口 (21) 和下 相出口 (22) 处设置可上下滑动的上相进口插板 (23)、 中相进口插板 (24)、 下相进口插板 (25)、 上相出口插板 (26)、 中相出口插板 (27) 和下相出口插板 (28), 并且插板上设有与该 进口或出口通过进口匹配的出入孔道, 通过滑动插板调节进口、 出口与插板孔道之间的交 错孔大小来调节液面。
2: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的上相出口插板 (26)、 中相出口插板 (27)、 下相出口插板 (28) 设置在两相混合室 (4) 的一侧。
3: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的上相储液区 (10) 横向的侧壁上设有上相出口控制阀 (13)。
4: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的下相储液区 (19) 横向的侧壁上设有下相出口控制阀 (14)。
5: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的两相混合室 (4) 设有两相出口 (5)。
6: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的三相混合室 (1) 和两相混合室 (4) 内均设置有自吸式搅拌桨叶 (9)。
7: 根据权利要求 1 所述的参数可调的三相萃取槽, 其特征在于, 所述的三相混合室 (1)、 澄清室 (2) 和两相混合室 (4) 的容积比为 1 ∶ 4 ∶ 1。

说明书


一种参数可调的三相萃取槽

    【技术领域】
     本发明涉及一种液 - 液 - 液三相连续萃取装置, 具体地, 本发明涉及一种参数可调 的三相萃取槽。背景技术
     在分离科学中, 液液萃取技术是一种重要的分离技术, 是通过添加新相的方式使 溶质从一个液相转移至另外一个液相。 萃取过程广泛地应用于化学工业、 石油炼制工业、 矿 物综合利用、 核燃料的加工和后处理、 食品工业、 生物化工及环境工程等领域。随着现代工 业的发展, 人们对分离技术提出了越来越高的要求, 高纯物质的制备及各类产品的深加工、 资源的综合利用、 环境治理严格标准的执行, 大大促进了分离科学与技术的发展。
     随着萃取技术的发展, 一些新的萃取技术相继问世, 如络合萃取过程、 膜萃取过 程、 超临界流体萃取技术、 双水相萃取、 胶团反胶团萃取过程、 外场强化萃取技术及其他新 型萃取技术等。 这些新型萃取技术的出现, 为萃取过程的实施提供了广阔的研究空间, 同时 也对萃取设备的开发提出了更高的要求。
     近年来出现的液 - 液 - 液三相萃取技术是一种特殊的萃取体系, 它包含三个平衡 液相的萃取分离体系, 它是针对复杂体系分离纯化的一种新方法。采用液 - 液 - 液三相萃 取可以实现对一个分离体系对多个组分同时分离或分组, 提高分离效率, 尤其适用于多组 分复杂体系。液 - 液 - 液三相体系主要包括以下三个类型 :
     I类: 由有机相 / 水相萃取体系及其萃取过程中生成的第三相组成的三相体系 ;
     II 类 : 由两个不互溶的有机相和一水相构成的三相体系 ;
     III 类 : 由两个互不相溶的水相与一有机相组成的三相体系 ;
     其中第 I 类组建的三相体系为萃取过程中自发形成的, 不可控, 且需要高酸度环 境成相条件苛刻难以工业化应用 ; 如在用溶解在饱和碳氢化合物中的有机膦化合物萃取强 的矿物酸或者金属离子时, 往往会导致第三相的出现。第 II 类和第 III 类萃取体系可以进 行人为构造, 可控且稳定性好, 无需在高酸度下进行。这两类体系目前已经应用到了生物 发酵体系中生物分子提取、 天然产物有用组分提取、 多组分废水处理、 多金属浸出体系等领 域, 初步显示出优异的分离性能, 为了把三相萃取技术推向工业应用, 需要开发新型的三相 萃取设备。
     以往的两相萃取多采用一有机相加一水相的操作模式, 采用两相逆流或并流操 作, 此类操作的萃取设备包括了搅拌萃取槽、 混合澄清槽、 液液萃取柱、 离心萃取器等。 随着 三相萃取技术的发展, 三相萃取设备如液液液三相连续萃取震动筛板塔 (CN02106742.2)、 液 - 液 - 液三相卧式连续提升搅拌萃取装置 (CN02121210.4)、 一种串联自吸式多通道相分 散萃取装置 (CN00107700.7) 等相继被开发出来。然而, 这些萃取设备结构较为复杂, 操作 繁琐, 制造难度较大。为此, 提出一种新的三相萃取方法, 把三相萃取过程简化为两相萃取 这样就可以对原来诸多两相萃取装 过程。把两相液流合并为一相与第三相进行逆流传质, 置进行创新改造, 实现三相萃取过程。按照三相并两相的设计思路设计的用于三相萃取的混合澄清槽 (CN200910090899.X) 存在一些不足之处, 如把上相作为一相, 中下相在混合之后作为一相 与逆流而来的上相进行传质。不能解决上中相作为一相时与下相进行逆流传质。无法适用 于由两个有机相和一水相构成的三相萃取体系。为此需要开发出既能够适用于上中相 - 下 相逆流传质的操作模式又能够适用于上相 - 中下相逆流传质的操作模式的新型萃取设备。 为此我们开发出了新式各参数可调的三相萃取槽, 既能适用于 II 类三相体系萃取过程又 能实现 III 类三相体系的萃取过程。发明内容
     本发明的目的在于为了解决三相萃取过程中的液相流动问题和液面波动问题, 提 供了一种参数可调的三相萃取槽。
     为了克服上述问题, 本发明所提供的参数可调的三相萃取槽三相混合室 1、 澄清室 2 和两相混合室 4, 该三相萃取槽还包括设置在澄清室 2 和两相混合室 4 之间的液流控制室 3, 该液流控制室 3 由两块垂直布置的、 与槽壁密封连接的纵向隔板围成, 并通过另外两块 垂直布置的、 与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室 3 分为上相储液区 10、 中相储 液区 11 和下相储液区 12 ; 并且在靠近澄清室 2 的纵向隔板上分别设置上相进口 17、 中相进 口 18 和下相进口 19, 在靠近的两相混合室 4 的纵向隔板相应地设置上相出口 20、 中相出口 21 和下相出口 22 ; 在上相进口 17、 中相进口 18、 下相进口 19、 上相出口 20、 中相出口 21 和下相出口 22 处设置可上下滑动的上相进口插板 23、 中相进口插板 24、 下相进口插板 25、 上相出口插 板 26、 中相出口插板 27 和下相出口插板 28, 并且插板上设有与该进口或出口通过进口匹配 的出入孔道, 通过滑动插板调节进口、 出口与插板孔道之间的交错孔大小来调节液面。
     作为上述方案的一种改进, 所述的上相出口插板 26、 中相出口插板 27、 下相出口 插板 28 设置在两相混合室 4 的一侧。
     作为上述方案的又一种改进, 所述的上相储液区 10 横向的侧壁上设有上相出口 控制阀 13。
     作为上述方案的再一种改进, 所述的下相储液区 19 横向的侧壁上设有下相出口 控制阀 14。
     作为上述方案的还一种改进, 所述的两相混合室 4 设有两相出口 5。
     作为上述方案的还一种改进, 所述的三相混合室 1 和两相混合室 4 内均设置有自 吸式搅拌桨叶 9。
     作为上述方案的还一种改进, 所述的三相混合室 1、 澄清室 2 和两相混合室 4 的容 积比为 1 ∶ 4 ∶ 1。
     本发明的新式各参数可调的三相萃取槽能够实现不同液相之间的流动走向, 特别 适用于从多组分复杂体系中一步分离回收目标组分。
     本发明的新式各参数可调的三相萃取槽包括四大部分 : 三相混合室、 澄清室、 液流 控制室以及两相混合室。
     三相混合室包括 : 自吸式搅拌桨叶、 搅拌马达, 其中搅拌马达转速可控, 两相进口, 单相进口 ;
     澄清室包括 : 折流挡板和横向隔板 ;
     液流控制室包括 : 上相储液区、 中相储液区、 下相储液区、 上相进口、 中相进口、 下 相进口、 上相出口、 中相出口、 下相出口、 上相进口插板、 中相进口插板、 下相进口插板、 上相 出口插板、 中相出口插板、 下相出口插板, 上相出口控制阀, 下相出口控制阀 ;
     两相混合室包括 : 两相出口
     所述的新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室的两侧壁上设有两相进口和 单相进口, 通过自吸式搅拌桨叶的作用把从上一级混合后的两相与第三个液相进行搅拌混 合传质 ;
     所述的新式各参数可调的三相萃取槽两相混合室设有两相出口, 混合后的两相作 为一相由两相出口引出进入下一级新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室 ;
     所述的新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室是由密封连接在槽壁上的低 于槽壁顶端处的一横隔板, 及与三相萃取槽的 3 个槽壁及槽底板密封连接的一纵向隔板围 成的。
     在新式各参数可调的三相萃取槽的澄清室邻近三相混合室的槽壁上部, 分别安装 有与构成三相混合室的纵向隔板相平行的纵向折流挡板, 在构成三相混合室的纵向隔板上 部连接出一横向隔板, 且纵向折流挡板的顶端与其下方的横向隔板之间有液体通道。
     所述的新式各参数可调的三相萃取槽的液流控制室是由两块纵向隔板与槽壁围 成的, 其中有两块横向隔板把液流控制室分为上相储液区、 中相储液区和下相储液区 ;
     在上相储液区靠近澄清室的隔板上部和靠近两相混合室的隔板上部分别开有上 相进口和上相出口 ;
     在中相储液区靠近澄清室的隔板中部和靠近两相混合室的隔板中部分别开有中 相进口和中相出口 ;
     在下相储液区靠近澄清室的隔板下部和靠近两相混合室的隔板下部分别开有下 相进口和下相出口 ;
     在上相进口处设置有上相进口插板, 在上相进口插板上部开有上相出入孔道, 在 上相出口靠近液流控制室的一侧设置有上相出口插板, 在上相出口插板上部开有上相出入 孔道 ;
     在中相进口处设置有中相进口插板, 在中相进口插板中部开有中相出入孔道, 在 中相出口靠近液流控制室的一侧设置有中相出口插板, 在中相出口插板处开有中相出入孔 道;
     在下相进口处设置有下相进口插板, 在下相进口插板下部开有下相出入孔道, 在 下相出口靠近液流控制室的一侧设置有下相出口插板, 在下相出口插板处开有下相出入孔 道;
     在液流控制室的上相储液区一侧设有上相出口控制阀, 在液流控制室的下相储液 区一侧设有下相出口控制阀 ;
     所述的新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室∶澄清室∶两相混合室的容 积比优选为 1 ∶ 4 ∶ 1, 液流控制室的体积较小可以忽略不计。
     本装置的优点在于 :
     1、 既能够适用于上相和中相作为一相与下相进行逆流传质的操作模式, 又能够适用于中相和下相作为一相与上相进行逆流传质的操作模式, 只需通过控制液流控制室的插 板和与液流控制室相连的出口控制阀即可 ;
     2、 可以对不同相比进行调节, 通过调节插板与储液区液体进口出孔道的高度调节 各相的控制液面, 从而可以实现不同相比下的灵活操作 ;
     3、 可以提高上中相的负荷量, 而把水相的比例增大, 从而提高料液的处理量 ;
     4、 既可以实现单槽操作, 又可以实现多槽逆流操作, 完全根据工艺条件而定 ;
     5、 该设备具有制造简单, 控制操作简便, 维护及运行费用低等优点。 附图说明
     图 1 为本发明的参数可调的三相萃取槽正面剖视图 ; 图 2 为本发明的参数可调的三相萃取槽俯视图 ; 图 3a 为本发明液流控制室中上相、 中相和下相进口示意图 ; 图 3b 为本发明液流控制室中上相、 中相和下相出口示意图 ; 图 3c ~ e 为本发明液流控制室中上相进口插板、 中相进口插板和下相进口插板示 图 3f ~ h 为本发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图 ;
     意图 ; 图 4 为本发明参数可调的三相萃取槽中上中相一起流动时三相混合澄清槽的液 流示意图, 其中从下往上分别为一、 二和三级, 虚线为上中相液流走向, 实线为下相液流走 向;
     图 5 为本发明参数可调的三相萃取槽中下相一起流动时三相混合澄清槽的液流 示意图, 其中从下往上分别为一、 二和三级, 虚线为中下相液流走向, 实线为上相液流走向。
     附图标识
     1、 三相混合室 2、 澄清室 3、 液流控制室
     4、 两相混合室 5. 两相出口 6、 搅拌马达
     7、 折流挡板 8、 横向隔板 9、 自吸式搅拌桨叶
     10、 上相储液区 11、 中相储液区 12、 下相储液区
     13、 上相出口控制阀 14、 下相出口控制阀 15、 两相进口
     16、 单相进口 17、 上相进口 18、 中相进口
     19、 下相进口 20、 上相出口 21、 中相出口
     22、 下相出口 23、 上相进口插板 24、 中相进口插板
     25、 下相进口插板 26、 上相出口插板 27、 中相出口插板
     28、 下相出口插板
     具体实施方式
     下面结合附图对本发明的各参数可调的三相萃取槽进一步的说明。
     如图 1 和图 2 所示, 本发明的各参数可调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 和两相混合室 4 四大部分组成, 其中 :
     三相混合室包括 : 自吸式搅拌桨叶 9, 搅拌马达 6, 其转速可控, 两相进口 15, 单相进口 16 ;
     澄清室包括 : 折流挡板 7, 横向隔板 8 ;
     液流控制室包括 : 上相储液区 10、 中相储液区 11、 下相储液区 12、 上相进口 17、 中 相进口 18、 下相进口 19、 上相出口 20、 中相出口 21、 下相出口 22、 上相进口插板 23、 中相进 口插板 24、 下相进口插板 25、 上相出口插板 26、 中相出口插板 27、 下相出口插板 28, 上相出 口控制阀 13, 下相出口控制阀 14 ;
     两相混合室包括两相出口 5 ;
     如图 3a-h 所示为本发明的上相进口 17、 中相进口 18、 下相进口 19、 上相出口 20、 中相出口 21、 下相出口 22、 上相进口插板 23、 中相进口插板 24、 下相进口插板 25、 上相出口 插板 26、 中相出口插板 27、 下相出口插板 28, 其中插板可上下滑动, 通过调节各个进口、 出 口以及和插板之间的交错孔的大小来调节液面。
     该混合澄清槽既可进行单槽操作, 又可实现多槽串联多级萃取, 下面分别对各种 操作方式液体流向进行简要概述。
     单槽操作时, 既可适用于由两有机相和一水相构成的三相体系, 又可适用于由两 水相和一有机相构成的三相体系。 实施例 1 本发明装置用于由两有机相和一水相构成的三相体系进行分离
     首先在自吸式搅拌桨叶 9 的作用下预混合后的两有机相和一水相经由三相混合 室 1 底部的两相进口 15 和单相进口 16 进入三相混合室, 两有机相和一水相在三相混合室 内充分搅拌传质后, 溢流出的三相混合液经由澄清室 2 上部折流挡板 7 和横向隔板 8 之间 的液体通道进入澄清室 2, 混合液在澄清室 2 中澄清后分为三层, 上相通过上相进口 17 和上 相进口插板 23 之间的孔道进入上相储液区, 中相通过中相进口 18 和中相进口插板 24 之间 的孔道进入中相储液区, 下相通过下相进口 19 和下相进口插板 25 之间的孔道进入下相储 液区。此时通过控制下相出口插板 28 和下相出口 22 之间孔道对口以关闭出口, 同时打开 下相出口控制阀 14, 下相流出。打开上相出口 20 和上相出口插板 26 之间的孔道同时关闭 上相出口控制阀 13 使上相进入两相混合室, 打开中相出口 21 和中相出口插板 27 之间的孔 道使中相进入两相混合室。上相和中相在两相混合室中混合后经由两相出口 5 流出三相萃 取槽。
     实施例 2 本发明装置用于由由两水相和一有机相相构成的三相体系进行分离
     首先在自吸式搅拌桨叶 9 的作用下预混合后的两水相和一有机相经由三相混合 室 1 底部的两相进口 15 和单相进口 16 进入三相混合室, 两水相和一有机相在三相混合室 内充分搅拌传质后, 溢流出的三相混合液经由澄清室 2 上部折流挡板 7 和横向隔板 8 之间 的液体通道进入澄清室 2, 混合液在澄清室 2 中澄清后分为三层, 上相通过上相进口 17 和 上相进口插板 23 之间的孔道进入上相储液区, 中相通过中相进口 18 和中相进口插板 24 之 间的孔道进入中相储液区, 下相通过下相进口 19 和下相进口插板 25 之间的孔道进入下相 储液区。此时通过控制上相出口插板 26 和上相出口 20 之间孔道对口以关闭出口, 同时打 开上相出口控制阀 13, 上相流出。打开下相出口 22 和下相出口插板 28 之间的孔道使下相 进入两相混合室, 打开中相出口 21 和中相出口插板 27 之间的孔道使中相进入两相混合室。 中相和下相在两相混合室中混合后经由两相出口 5 流出三相萃取槽。
     实施例 3 本发明装置用于由两水相和一有机相相构成的三相体系进行多槽操作
     分离 当进行多槽操作时, 以新式各参数可调的三级混合澄清槽为例, 简述一下各相在 萃取过程中的流动情况。
     当适用于由两有机相和一水相构成的三相体系时, 各相流动情况如图 4 所示 ;
     以两有机相的混合液进口所在的新式各参数可调的三相萃取槽 ( 以下简称混合 澄清槽 ) 作为一级混合澄清槽, 如图 4 中的虚线箭头所指的液体流向从下而上依次为一级 混合澄清槽、 二级混合澄清槽和三级混合澄清槽, 此时需关闭一级混合澄清槽的上相出口 控制阀 13、 二级混合澄清槽的上相出口控制阀 13 和三级混合澄清槽的上相出口控制阀 13 ; 同时打开一级混合澄清槽的下相出口控制阀 14、 二级混合澄清槽的下相出口控制阀 14 和 三级混合澄清槽的下相出口控制阀 14 ; 打开一级混合澄清槽上相出口 20 和上相出口插板 26 之间的孔道、 二级混合澄清槽上相出口 20 和上相出口插板 26 之间的孔道、 三级混合澄清 槽上相出口和上相出口插板 26 之间的孔道 ; 关闭一级混合澄清槽下相出口 22 和下相出口 插板 28 之间的孔道、 二级混合澄清槽下相出口 22 和下相出口插板 28 之间的孔道、 三级混 合澄清槽下相出口 22 和下相出口插板 28 之间的孔道。
     首先看两有机相的走向, 如图 4 虚线所示, 混合后的两有机相经由一级混合澄清 槽的三相混合室 1 底部的两相进口 15 与从二级混合澄清槽单相进口 16 进来的水相在一级 混合澄清槽的三相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由一级混合澄清槽折流挡板 7 和一级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室 2, 此时, 上相 经由一级混合澄清槽的上相进口 17 和一级混合澄清槽的上相进口插板 23 之间的孔道进入 一级混合澄清槽的上相储液区 10, 再经由一级混合澄清槽的上相出口 20 和一级混合澄清 槽的上相出口插板 26 之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由一级混合 澄清槽的中相进口 18 和一级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入一级混合澄清槽的中相储
     液区 11, 再经由一级混合澄清槽的中相出口 21 和一级混合澄清槽的中相出口插板 27 之间 的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 上相和中相在一级混合澄清槽的两相混合室 4 中充分混合后作为一相经由一级混合澄清槽的两相出口 5 进入二级混合澄清槽的三相混 合室 1 ;
     从一级混合澄清槽两相混合室而来的两有机相经由二级混合澄清槽的三相混合 室 1 底部的两相进口 15 与从三级混合澄清槽单相进口 16 进来的水相在二级混合澄清槽的 三相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由二级混合澄清槽折流挡板 7 和二级混合澄 清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室 2, 此时, 上相经由二级混合 澄清槽的上相进口 17 和二级混合澄清槽的上相进口插板 23 之间的孔道进入二级混合澄清 槽的上相储液区 10, 再经由二级混合澄清槽的上相出口 20 和二级混合澄清槽的上相出口 插板 26 之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由二级混合澄清槽的中相 进口 18 和二级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入二级混合澄清槽的中相储液区 11, 再经 由二级混合澄清槽的中相出口 21 和二级混合澄清槽的中相出口插板 27 之间的孔道进入二 级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 上相和中相在二级混合澄清槽的两相混合室 4 中充分混合 后作为一相经由二级混合澄清槽的两相出口 5 进入三级混合澄清槽的三相混合室 1 ;
     从二级混合澄清槽两相混合室而来的两有机相经由三级混合澄清槽的三相混合 室 1 底部的两相进口 15 与从三级混合澄清槽单相进口 16 进来的新鲜水相在三级混合澄清槽的三相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由三级混合澄清槽折流挡板 7 和三级混 合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室 2, 此时, 上相经由三级 混合澄清槽的上相进口 17 和三级混合澄清槽的上相进口插板 23 之间的孔道进入三级混合 澄清槽的上相储液区 10, 再经由三级混合澄清槽的上相出口 20 和三级混合澄清槽的上相 出口插板 26 之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由三级混合澄清槽的 中相进口 18 和三级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入三级混合澄清槽的中相储液区 11, 再经由三级混合澄清槽的中相出口 21 和三级混合澄清槽的中相出口插板 27 之间的孔道进 入三级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 上相和中相在三级混合澄清槽的两相混合室 4 中充分 混合后作为一相经由三级混合澄清槽的两相出口 5 流出体系 ;
     再看下相 ( 水相 ) 的走向, 如图 4 实线所示, 新鲜水相经由三级混合澄清槽的三相 混合室 1 底部的单相进口 16 进入三级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由三级混合澄清槽 三相混合室 1 底部的两相进口 15 而来的两有机相充分混合后, 经由三级混合澄清槽折流挡 板 7 和三级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室 2, 下相经 由三级混合澄清槽的下相出口 22 和三级混合澄清槽的下相出口插板 28 之间的孔道进入三 级混合澄清槽的下相储液区 12 ; 下相储液区中的水相经由下相出口控制阀进入二级混合 澄清槽的三相混合室 1 ;
     从三级混合澄清槽下相储液区而来的水相经由二级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的单相进口 16 进入二级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由二级混合澄清槽三相混合 室 1 底部的两相进口 15 而来的两有机相充分混合后, 经由二级混合澄清槽折流挡板 7 和二 级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室 2, 下相经由二级 混合澄清槽的下相出口 22 和二级混合澄清槽的下相出口插板 28 之间的孔道进入二级混合 澄清槽的下相储液区 12 ; 下相储液区中的水相经由下相出口控制阀进入一级混合澄清槽 的三相混合室 1 ;
     从二级混合澄清槽下相储液区而来的水相经由一级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的单相进口 16 进入一级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由一级混合澄清槽三相混合 室 1 底部的两相进口 15 而来的两有机相充分混合后, 经由一级混合澄清槽折流挡板 7 和一 级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室 2, 下相经由一级 混合澄清槽的下相出口 22 和一级混合澄清槽的下相出口插板 28 之间的孔道进入一级混合 澄清槽的下相储液区 12 ; 下相储液区中的水相经由下相出口控制阀流出体系 ;
     实施例 4 本发明装置用于由两水相和一有机相构成的三相体系进行多槽操作分 离
     当适用于由两水相和一有机相构成的三相体系时, 各相流动情况如图 5 所示 ;
     以两水相的混合液进口所在的新式各参数可调的三相萃取槽 ( 以下简称混合澄 清槽 ) 作为一级混合澄清槽, 如图 5 中的虚线箭头所指的液体流向从下而上依次为一级混 合澄清槽、 二级混合澄清槽和三级混合澄清槽, 此时需关闭一级混合澄清槽的下相出口控 制阀 14、 二级混合澄清槽的下相出口控制阀 14 和三级混合澄清槽的下相出口控制阀 14 ; 同 时打开一级混合澄清槽的上相出口控制阀 13、 二级混合澄清槽的上相出口控制阀 13 和三 级混合澄清槽的上相出口控制阀 13 ; 关闭一级混合澄清槽上相出口 20 和上相出口插板 26 之间的孔道、 二级混合澄清槽上相出口 20 和上相出口插板 26 之间的孔道、 三级混合澄清槽上相出口和上相出口插板 26 之间的孔道 ; 打开一级混合澄清槽下相出口 22 和下相出口插 板 28 之间的孔道、 二级混合澄清槽下相出口 22 和下相出口插板 28 之间的孔道、 三级混合 澄清槽下相出口 22 和下相出口插板 28 之间的孔道。
     首先看两水相 ( 中下相 ) 的走向, 如图 5 虚线所示, 混合后的两水相经由一级混合 澄清槽的三相混合室 1 底部的两相进口 15 与从二级混合澄清槽单相进口 16 进来的有机相 在一级混合澄清槽的三相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由一级混合澄清槽折流 挡板 7 和一级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室 2, 此 时, 下相经由一级混合澄清槽的下相进口 19 和一级混合澄清槽的下相进口插板 25 之间的 孔道进入一级混合澄清槽的下相储液区 12, 再经由一级混合澄清槽的下相出口 22 和一级 混合澄清槽的下相出口插板 28 之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由 一级混合澄清槽的中相进口 18 和一级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入一级混合澄清槽 的中相储液区 11, 再经由一级混合澄清槽的中相出口 21 和一级混合澄清槽的中相出口插 板 27 之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 下相和中相在一级混合澄清槽的两 相混合室 4 中充分混合后作为一相经由一级混合澄清槽的两相出口 5 进入二级混合澄清槽 的三相混合室 1 ; 从一级混合澄清槽两相混合室而来的两水相经由二级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的两相进口 15 与从三级混合澄清槽单相进口 16 进来的有机相在二级混合澄清槽的三 相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由二级混合澄清槽折流挡板 7 和二级混合澄清 槽横向隔板 8 之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室 2, 此时, 下相经由二级混合澄 清槽的下相进口 19 和二级混合澄清槽的下相进口插板 25 之间的孔道进入二级混合澄清槽 的下相储液区 12, 再经由二级混合澄清槽的下相出口 22 和二级混合澄清槽的下相出口插 板 28 之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由二级混合澄清槽的中相进 口 18 和二级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入二级混合澄清槽的中相储液区 11, 再经由 二级混合澄清槽的中相出口 21 和二级混合澄清槽的中相出口插板 27 之间的孔道进入二级 混合澄清槽的两相混合室 4 ; 下相和中相在二级混合澄清槽的两相混合室 4 中充分混合后 作为一相经由二级混合澄清槽的两相出口 5 进入三级混合澄清槽的三相混合室 1 ;
     从二级混合澄清槽两相混合室而来的两水相经由三级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的两相进口 15 与从三级混合澄清槽单相进口 16 进来的新鲜有机相在三级混合澄清槽 的三相混合室 1 充分混合传质后, 三相混合液经由三级混合澄清槽折流挡板 7 和三级混合 澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室 2, 此时, 下相经由三级混 合澄清槽的下相进口 19 和三级混合澄清槽的下相进口插板 25 之间的孔道进入三级混合澄 清槽的下相储液区 12, 再经由三级混合澄清槽的下相出口 22 和三级混合澄清槽的下相出 口插板 28 之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 中相经由三级混合澄清槽的中 相进口 18 和三级混合澄清槽的中相进口插板 24 进入三级混合澄清槽的中相储液区 11, 再 经由三级混合澄清槽的中相出口 21 和三级混合澄清槽的中相出口插板 27 之间的孔道进入 三级混合澄清槽的两相混合室 4 ; 下相和中相在三级混合澄清槽的两相混合室 4 中充分混 合后作为一相经由三级混合澄清槽的两相出口 5 流出体系 ;
     再看上相 ( 有机相 ) 的走向, 如图 5 实线所示, 新鲜有机相经由三级混合澄清槽的 三相混合室 1 底部的单相进口 16 进入三级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由三级混合澄
     清槽三相混合室 1 底部的两相进口 15 而来的两有水相充分混合后, 经由三级混合澄清槽折 流挡板 7 和三级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室 2, 上 相经由三级混合澄清槽的上相出口 20 和三级混合澄清槽的下相出口插板 26 之间的孔道进 入三级混合澄清槽的上相储液区 10 ; 上相储液区中的有机相经由上相出口控制阀 13 进入 二级混合澄清槽的三相混合室 1 ;
     从三级混合澄清槽上相储液区而来的有机相经由二级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的单相进口 16 进入二级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由二级混合澄清槽三相混合 室 1 底部的两相进口 15 而来的两有水相充分混合后, 经由二级混合澄清槽折流挡板 7 和二 级混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室 2, 上相经由二级 混合澄清槽的上相出口 20 和二级混合澄清槽的上相出口插板 26 之间的孔道进入二级混合 澄清槽的上相储液区 10 ; 上相储液区中的有机相经由上相出口控制阀 13 进入一级混合澄 清槽的三相混合室 1 ;
     从二级混合澄清槽下相储液区而来的有机相经由一级混合澄清槽的三相混合室 1 底部的单相进口 16 进入一级混合澄清槽的三相混合室 1, 与经由一级混合澄清槽三相混合 室 1 底部的两相进口 15 而来的两水相充分混合后, 经由一级混合澄清槽折流挡板 7 和一级 混合澄清槽横向隔板 8 之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室 2, 上相经由一级混 合澄清槽的上相出口 20 和一级混合澄清槽的上相出口插板 26 之间的孔道进入一级混合澄 清槽的上相储液区 10 ; 下相储液区中的水相经由下相出口控制阀流出体系。

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1、10申请公布号CN102302865A43申请公布日20120104CN102302865ACN102302865A21申请号201110050363222申请日20110302B01D11/0420060171申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号72发明人刘会洲于品华黄焜安震涛74专利代理机构北京法思腾知识产权代理有限公司11318代理人杨小蓉高宇54发明名称一种参数可调的三相萃取槽57摘要本发明涉及一种参数可调的三相萃取槽。本发明的三相萃取槽包括三相混合室1、澄清室2和两相混合室4,该三相萃取槽还包括设置在澄清室2和两相混合室4之间的液流控制室3,该液。

2、流控制室3由两块垂直布置的、与槽壁密封连接的纵向隔板围成,并通过另外两块垂直布置的、与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室3分为上相储液区10、中相储液区11和下相储液区12;在每个相区设置进口和出口,并相应的设置进口和出口插板,通过滑动插板调节进口、出口与插板孔道之间的交错孔大小来调节液面。该设备具有制造简单,控制操作简便,维护及运行费用低等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图4页CN102302867A1/1页21一种参数可调的三相萃取槽,所述的三相萃取槽包括三相混合室1、澄清室2和两相混合室4,其特征在于,该三相萃取槽还包括设。

3、置在澄清室2和两相混合室4之间的液流控制室3,该液流控制室3由两块垂直布置的、与槽壁密封连接的纵向隔板围成,并通过另外两块垂直布置的、与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室3分为上相储液区10、中相储液区11和下相储液区12;并且在靠近澄清室2的纵向隔板上分别设置上相进口17、中相进口18和下相进口19,在靠近的两相混合室4的纵向隔板相应地设置上相出口20、中相出口21和下相出口22;在上相进口17、中相进口18、下相进口19、上相出口20、中相出口21和下相出口22处设置可上下滑动的上相进口插板23、中相进口插板24、下相进口插板25、上相出口插板26、中相出口插板27和下相出口插板28,。

4、并且插板上设有与该进口或出口通过进口匹配的出入孔道,通过滑动插板调节进口、出口与插板孔道之间的交错孔大小来调节液面。2根据权利要求1所述的参数可调的三相萃取槽,其特征在于,所述的上相出口插板26、中相出口插板27、下相出口插板28设置在两相混合室4的一侧。3根据权利要求1所述的参数可调的三相萃取槽,其特征在于,所述的上相储液区10横向的侧壁上设有上相出口控制阀13。4根据权利要求1所述的参数可调的三相萃取槽,其特征在于,所述的下相储液区19横向的侧壁上设有下相出口控制阀14。5根据权利要求1所述的参数可调的三相萃取槽,其特征在于,所述的两相混合室4设有两相出口5。6根据权利要求1所述的参数可调。

5、的三相萃取槽,其特征在于,所述的三相混合室1和两相混合室4内均设置有自吸式搅拌桨叶9。7根据权利要求1所述的参数可调的三相萃取槽,其特征在于,所述的三相混合室1、澄清室2和两相混合室4的容积比为141。权利要求书CN102302865ACN102302867A1/9页3一种参数可调的三相萃取槽技术领域0001本发明涉及一种液液液三相连续萃取装置,具体地,本发明涉及一种参数可调的三相萃取槽。背景技术0002在分离科学中,液液萃取技术是一种重要的分离技术,是通过添加新相的方式使溶质从一个液相转移至另外一个液相。萃取过程广泛地应用于化学工业、石油炼制工业、矿物综合利用、核燃料的加工和后处理、食品工业。

6、、生物化工及环境工程等领域。随着现代工业的发展,人们对分离技术提出了越来越高的要求,高纯物质的制备及各类产品的深加工、资源的综合利用、环境治理严格标准的执行,大大促进了分离科学与技术的发展。0003随着萃取技术的发展,一些新的萃取技术相继问世,如络合萃取过程、膜萃取过程、超临界流体萃取技术、双水相萃取、胶团反胶团萃取过程、外场强化萃取技术及其他新型萃取技术等。这些新型萃取技术的出现,为萃取过程的实施提供了广阔的研究空间,同时也对萃取设备的开发提出了更高的要求。0004近年来出现的液液液三相萃取技术是一种特殊的萃取体系,它包含三个平衡液相的萃取分离体系,它是针对复杂体系分离纯化的一种新方法。采用。

7、液液液三相萃取可以实现对一个分离体系对多个组分同时分离或分组,提高分离效率,尤其适用于多组分复杂体系。液液液三相体系主要包括以下三个类型0005I类由有机相/水相萃取体系及其萃取过程中生成的第三相组成的三相体系;0006II类由两个不互溶的有机相和一水相构成的三相体系;0007III类由两个互不相溶的水相与一有机相组成的三相体系;0008其中第I类组建的三相体系为萃取过程中自发形成的,不可控,且需要高酸度环境成相条件苛刻难以工业化应用;如在用溶解在饱和碳氢化合物中的有机膦化合物萃取强的矿物酸或者金属离子时,往往会导致第三相的出现。第II类和第III类萃取体系可以进行人为构造,可控且稳定性好,无。

8、需在高酸度下进行。这两类体系目前已经应用到了生物发酵体系中生物分子提取、天然产物有用组分提取、多组分废水处理、多金属浸出体系等领域,初步显示出优异的分离性能,为了把三相萃取技术推向工业应用,需要开发新型的三相萃取设备。0009以往的两相萃取多采用一有机相加一水相的操作模式,采用两相逆流或并流操作,此类操作的萃取设备包括了搅拌萃取槽、混合澄清槽、液液萃取柱、离心萃取器等。随着三相萃取技术的发展,三相萃取设备如液液液三相连续萃取震动筛板塔CN021067422、液液液三相卧式连续提升搅拌萃取装置CN021212104、一种串联自吸式多通道相分散萃取装置CN001077007等相继被开发出来。然而,。

9、这些萃取设备结构较为复杂,操作繁琐,制造难度较大。为此,提出一种新的三相萃取方法,把三相萃取过程简化为两相萃取过程。把两相液流合并为一相与第三相进行逆流传质,这样就可以对原来诸多两相萃取装置进行创新改造,实现三相萃取过程。说明书CN102302865ACN102302867A2/9页40010按照三相并两相的设计思路设计的用于三相萃取的混合澄清槽CN200910090899X存在一些不足之处,如把上相作为一相,中下相在混合之后作为一相与逆流而来的上相进行传质。不能解决上中相作为一相时与下相进行逆流传质。无法适用于由两个有机相和一水相构成的三相萃取体系。为此需要开发出既能够适用于上中相下相逆流传。

10、质的操作模式又能够适用于上相中下相逆流传质的操作模式的新型萃取设备。为此我们开发出了新式各参数可调的三相萃取槽,既能适用于II类三相体系萃取过程又能实现III类三相体系的萃取过程。发明内容0011本发明的目的在于为了解决三相萃取过程中的液相流动问题和液面波动问题,提供了一种参数可调的三相萃取槽。0012为了克服上述问题,本发明所提供的参数可调的三相萃取槽三相混合室1、澄清室2和两相混合室4,该三相萃取槽还包括设置在澄清室2和两相混合室4之间的液流控制室3,该液流控制室3由两块垂直布置的、与槽壁密封连接的纵向隔板围成,并通过另外两块垂直布置的、与纵向隔板密封连接的横向隔板将液流控制室3分为上相储。

11、液区10、中相储液区11和下相储液区12;并且在靠近澄清室2的纵向隔板上分别设置上相进口17、中相进口18和下相进口19,在靠近的两相混合室4的纵向隔板相应地设置上相出口20、中相出口21和下相出口22;0013在上相进口17、中相进口18、下相进口19、上相出口20、中相出口21和下相出口22处设置可上下滑动的上相进口插板23、中相进口插板24、下相进口插板25、上相出口插板26、中相出口插板27和下相出口插板28,并且插板上设有与该进口或出口通过进口匹配的出入孔道,通过滑动插板调节进口、出口与插板孔道之间的交错孔大小来调节液面。0014作为上述方案的一种改进,所述的上相出口插板26、中相出。

12、口插板27、下相出口插板28设置在两相混合室4的一侧。0015作为上述方案的又一种改进,所述的上相储液区10横向的侧壁上设有上相出口控制阀13。0016作为上述方案的再一种改进,所述的下相储液区19横向的侧壁上设有下相出口控制阀14。0017作为上述方案的还一种改进,所述的两相混合室4设有两相出口5。0018作为上述方案的还一种改进,所述的三相混合室1和两相混合室4内均设置有自吸式搅拌桨叶9。0019作为上述方案的还一种改进,所述的三相混合室1、澄清室2和两相混合室4的容积比为141。0020本发明的新式各参数可调的三相萃取槽能够实现不同液相之间的流动走向,特别适用于从多组分复杂体系中一步分离。

13、回收目标组分。0021本发明的新式各参数可调的三相萃取槽包括四大部分三相混合室、澄清室、液流控制室以及两相混合室。0022三相混合室包括自吸式搅拌桨叶、搅拌马达,其中搅拌马达转速可控,两相进口,单相进口;说明书CN102302865ACN102302867A3/9页50023澄清室包括折流挡板和横向隔板;0024液流控制室包括上相储液区、中相储液区、下相储液区、上相进口、中相进口、下相进口、上相出口、中相出口、下相出口、上相进口插板、中相进口插板、下相进口插板、上相出口插板、中相出口插板、下相出口插板,上相出口控制阀,下相出口控制阀;0025两相混合室包括两相出口0026所述的新式各参数可调的。

14、三相萃取槽的三相混合室的两侧壁上设有两相进口和单相进口,通过自吸式搅拌桨叶的作用把从上一级混合后的两相与第三个液相进行搅拌混合传质;0027所述的新式各参数可调的三相萃取槽两相混合室设有两相出口,混合后的两相作为一相由两相出口引出进入下一级新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室;0028所述的新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室是由密封连接在槽壁上的低于槽壁顶端处的一横隔板,及与三相萃取槽的3个槽壁及槽底板密封连接的一纵向隔板围成的。0029在新式各参数可调的三相萃取槽的澄清室邻近三相混合室的槽壁上部,分别安装有与构成三相混合室的纵向隔板相平行的纵向折流挡板,在构成三相混合室的纵向隔板上部连。

15、接出一横向隔板,且纵向折流挡板的顶端与其下方的横向隔板之间有液体通道。0030所述的新式各参数可调的三相萃取槽的液流控制室是由两块纵向隔板与槽壁围成的,其中有两块横向隔板把液流控制室分为上相储液区、中相储液区和下相储液区;0031在上相储液区靠近澄清室的隔板上部和靠近两相混合室的隔板上部分别开有上相进口和上相出口;0032在中相储液区靠近澄清室的隔板中部和靠近两相混合室的隔板中部分别开有中相进口和中相出口;0033在下相储液区靠近澄清室的隔板下部和靠近两相混合室的隔板下部分别开有下相进口和下相出口;0034在上相进口处设置有上相进口插板,在上相进口插板上部开有上相出入孔道,在上相出口靠近液流控。

16、制室的一侧设置有上相出口插板,在上相出口插板上部开有上相出入孔道;0035在中相进口处设置有中相进口插板,在中相进口插板中部开有中相出入孔道,在中相出口靠近液流控制室的一侧设置有中相出口插板,在中相出口插板处开有中相出入孔道;0036在下相进口处设置有下相进口插板,在下相进口插板下部开有下相出入孔道,在下相出口靠近液流控制室的一侧设置有下相出口插板,在下相出口插板处开有下相出入孔道;0037在液流控制室的上相储液区一侧设有上相出口控制阀,在液流控制室的下相储液区一侧设有下相出口控制阀;0038所述的新式各参数可调的三相萃取槽的三相混合室澄清室两相混合室的容积比优选为141,液流控制室的体积较小。

17、可以忽略不计。0039本装置的优点在于00401、既能够适用于上相和中相作为一相与下相进行逆流传质的操作模式,又能够适说明书CN102302865ACN102302867A4/9页6用于中相和下相作为一相与上相进行逆流传质的操作模式,只需通过控制液流控制室的插板和与液流控制室相连的出口控制阀即可;00412、可以对不同相比进行调节,通过调节插板与储液区液体进口出孔道的高度调节各相的控制液面,从而可以实现不同相比下的灵活操作;00423、可以提高上中相的负荷量,而把水相的比例增大,从而提高料液的处理量;00434、既可以实现单槽操作,又可以实现多槽逆流操作,完全根据工艺条件而定;00445、该设。

18、备具有制造简单,控制操作简便,维护及运行费用低等优点。附图说明0045图1为本发明的参数可调的三相萃取槽正面剖视图;0046图2为本发明的参数可调的三相萃取槽俯视图;0047图3A为本发明液流控制室中上相、中相和下相进口示意图;0048图3B为本发明液流控制室中上相、中相和下相出口示意图;0049图3CE为本发明液流控制室中上相进口插板、中相进口插板和下相进口插板示意图;0050图3FH为本发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图;0051图4为本发明参数可调的三相萃取槽中上中相一起流动时三相混合澄清槽的液流示意图,其中从下往上分别为一、二和三级,虚线为上中相液流走向,实。

19、线为下相液流走向;0052图5为本发明参数可调的三相萃取槽中下相一起流动时三相混合澄清槽的液流示意图,其中从下往上分别为一、二和三级,虚线为中下相液流走向,实线为上相液流走向。0053附图标识00541、三相混合室2、澄清室3、液流控制室00554、两相混合室5两相出口6、搅拌马达00567、折流挡板8、横向隔板9、自吸式搅拌桨叶005710、上相储液区11、中相储液区12、下相储液区005813、上相出口控制阀14、下相出口控制阀15、两相进口005916、单相进口17、上相进口18、中相进口006019、下相进口20、上相出口21、中相出口006122、下相出口23、上相进口插板24、中相。

20、进口插板006225、下相进口插板26、上相出口插板27、中相出口插板006328、下相出口插板具体实施方式0064下面结合附图对本发明的各参数可调的三相萃取槽进一步的说明。0065如图1和图2所示,本发明的各参数可调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和两相混合室4四大部分组成,其中0066三相混合室包括自吸式搅拌桨叶9,搅拌马达6,其转速可控,两相进口15,单相说明书CN102302865ACN102302867A5/9页7进口16;0067澄清室包括折流挡板7,横向隔板8;0068液流控制室包括上相储液区10、中相储液区11、下相储液区12、上相进口17、中相进口18、。

21、下相进口19、上相出口20、中相出口21、下相出口22、上相进口插板23、中相进口插板24、下相进口插板25、上相出口插板26、中相出口插板27、下相出口插板28,上相出口控制阀13,下相出口控制阀14;0069两相混合室包括两相出口5;0070如图3AH所示为本发明的上相进口17、中相进口18、下相进口19、上相出口20、中相出口21、下相出口22、上相进口插板23、中相进口插板24、下相进口插板25、上相出口插板26、中相出口插板27、下相出口插板28,其中插板可上下滑动,通过调节各个进口、出口以及和插板之间的交错孔的大小来调节液面。0071该混合澄清槽既可进行单槽操作,又可实现多槽串联多。

22、级萃取,下面分别对各种操作方式液体流向进行简要概述。0072单槽操作时,既可适用于由两有机相和一水相构成的三相体系,又可适用于由两水相和一有机相构成的三相体系。0073实施例1本发明装置用于由两有机相和一水相构成的三相体系进行分离0074首先在自吸式搅拌桨叶9的作用下预混合后的两有机相和一水相经由三相混合室1底部的两相进口15和单相进口16进入三相混合室,两有机相和一水相在三相混合室内充分搅拌传质后,溢流出的三相混合液经由澄清室2上部折流挡板7和横向隔板8之间的液体通道进入澄清室2,混合液在澄清室2中澄清后分为三层,上相通过上相进口17和上相进口插板23之间的孔道进入上相储液区,中相通过中相进。

23、口18和中相进口插板24之间的孔道进入中相储液区,下相通过下相进口19和下相进口插板25之间的孔道进入下相储液区。此时通过控制下相出口插板28和下相出口22之间孔道对口以关闭出口,同时打开下相出口控制阀14,下相流出。打开上相出口20和上相出口插板26之间的孔道同时关闭上相出口控制阀13使上相进入两相混合室,打开中相出口21和中相出口插板27之间的孔道使中相进入两相混合室。上相和中相在两相混合室中混合后经由两相出口5流出三相萃取槽。0075实施例2本发明装置用于由由两水相和一有机相相构成的三相体系进行分离0076首先在自吸式搅拌桨叶9的作用下预混合后的两水相和一有机相经由三相混合室1底部的两相。

24、进口15和单相进口16进入三相混合室,两水相和一有机相在三相混合室内充分搅拌传质后,溢流出的三相混合液经由澄清室2上部折流挡板7和横向隔板8之间的液体通道进入澄清室2,混合液在澄清室2中澄清后分为三层,上相通过上相进口17和上相进口插板23之间的孔道进入上相储液区,中相通过中相进口18和中相进口插板24之间的孔道进入中相储液区,下相通过下相进口19和下相进口插板25之间的孔道进入下相储液区。此时通过控制上相出口插板26和上相出口20之间孔道对口以关闭出口,同时打开上相出口控制阀13,上相流出。打开下相出口22和下相出口插板28之间的孔道使下相进入两相混合室,打开中相出口21和中相出口插板27之。

25、间的孔道使中相进入两相混合室。中相和下相在两相混合室中混合后经由两相出口5流出三相萃取槽。0077实施例3本发明装置用于由两水相和一有机相相构成的三相体系进行多槽操作说明书CN102302865ACN102302867A6/9页8分离0078当进行多槽操作时,以新式各参数可调的三级混合澄清槽为例,简述一下各相在萃取过程中的流动情况。0079当适用于由两有机相和一水相构成的三相体系时,各相流动情况如图4所示;0080以两有机相的混合液进口所在的新式各参数可调的三相萃取槽以下简称混合澄清槽作为一级混合澄清槽,如图4中的虚线箭头所指的液体流向从下而上依次为一级混合澄清槽、二级混合澄清槽和三级混合澄清。

26、槽,此时需关闭一级混合澄清槽的上相出口控制阀13、二级混合澄清槽的上相出口控制阀13和三级混合澄清槽的上相出口控制阀13;同时打开一级混合澄清槽的下相出口控制阀14、二级混合澄清槽的下相出口控制阀14和三级混合澄清槽的下相出口控制阀14;打开一级混合澄清槽上相出口20和上相出口插板26之间的孔道、二级混合澄清槽上相出口20和上相出口插板26之间的孔道、三级混合澄清槽上相出口和上相出口插板26之间的孔道;关闭一级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道、二级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道、三级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道。0081首先看两有机相。

27、的走向,如图4虚线所示,混合后的两有机相经由一级混合澄清槽的三相混合室1底部的两相进口15与从二级混合澄清槽单相进口16进来的水相在一级混合澄清槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由一级混合澄清槽折流挡板7和一级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室2,此时,上相经由一级混合澄清槽的上相进口17和一级混合澄清槽的上相进口插板23之间的孔道进入一级混合澄清槽的上相储液区10,再经由一级混合澄清槽的上相出口20和一级混合澄清槽的上相出口插板26之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由一级混合澄清槽的中相进口18和一级混合澄清槽的中相进口插板24进入一级混合。

28、澄清槽的中相储液区11,再经由一级混合澄清槽的中相出口21和一级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室4;上相和中相在一级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由一级混合澄清槽的两相出口5进入二级混合澄清槽的三相混合室1;0082从一级混合澄清槽两相混合室而来的两有机相经由二级混合澄清槽的三相混合室1底部的两相进口15与从三级混合澄清槽单相进口16进来的水相在二级混合澄清槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由二级混合澄清槽折流挡板7和二级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室2,此时,上相经由二级混合澄清槽的上相进口17和二级。

29、混合澄清槽的上相进口插板23之间的孔道进入二级混合澄清槽的上相储液区10,再经由二级混合澄清槽的上相出口20和二级混合澄清槽的上相出口插板26之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由二级混合澄清槽的中相进口18和二级混合澄清槽的中相进口插板24进入二级混合澄清槽的中相储液区11,再经由二级混合澄清槽的中相出口21和二级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室4;上相和中相在二级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由二级混合澄清槽的两相出口5进入三级混合澄清槽的三相混合室1;0083从二级混合澄清槽两相混合室而来的两有机相经由三级混合澄清槽的三相。

30、混合室1底部的两相进口15与从三级混合澄清槽单相进口16进来的新鲜水相在三级混合澄清说明书CN102302865ACN102302867A7/9页9槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由三级混合澄清槽折流挡板7和三级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室2,此时,上相经由三级混合澄清槽的上相进口17和三级混合澄清槽的上相进口插板23之间的孔道进入三级混合澄清槽的上相储液区10,再经由三级混合澄清槽的上相出口20和三级混合澄清槽的上相出口插板26之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由三级混合澄清槽的中相进口18和三级混合澄清槽的中相进口插板24进入三级。

31、混合澄清槽的中相储液区11,再经由三级混合澄清槽的中相出口21和三级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室4;上相和中相在三级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由三级混合澄清槽的两相出口5流出体系;0084再看下相水相的走向,如图4实线所示,新鲜水相经由三级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入三级混合澄清槽的三相混合室1,与经由三级混合澄清槽三相混合室1底部的两相进口15而来的两有机相充分混合后,经由三级混合澄清槽折流挡板7和三级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室2,下相经由三级混合澄清槽的下相出口22和三级混合澄清。

32、槽的下相出口插板28之间的孔道进入三级混合澄清槽的下相储液区12;下相储液区中的水相经由下相出口控制阀进入二级混合澄清槽的三相混合室1;0085从三级混合澄清槽下相储液区而来的水相经由二级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入二级混合澄清槽的三相混合室1,与经由二级混合澄清槽三相混合室1底部的两相进口15而来的两有机相充分混合后,经由二级混合澄清槽折流挡板7和二级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室2,下相经由二级混合澄清槽的下相出口22和二级混合澄清槽的下相出口插板28之间的孔道进入二级混合澄清槽的下相储液区12;下相储液区中的水相经由下相出口控制阀进入一级混。

33、合澄清槽的三相混合室1;0086从二级混合澄清槽下相储液区而来的水相经由一级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入一级混合澄清槽的三相混合室1,与经由一级混合澄清槽三相混合室1底部的两相进口15而来的两有机相充分混合后,经由一级混合澄清槽折流挡板7和一级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室2,下相经由一级混合澄清槽的下相出口22和一级混合澄清槽的下相出口插板28之间的孔道进入一级混合澄清槽的下相储液区12;下相储液区中的水相经由下相出口控制阀流出体系;0087实施例4本发明装置用于由两水相和一有机相构成的三相体系进行多槽操作分离0088当适用于由两水相和一有机相。

34、构成的三相体系时,各相流动情况如图5所示;0089以两水相的混合液进口所在的新式各参数可调的三相萃取槽以下简称混合澄清槽作为一级混合澄清槽,如图5中的虚线箭头所指的液体流向从下而上依次为一级混合澄清槽、二级混合澄清槽和三级混合澄清槽,此时需关闭一级混合澄清槽的下相出口控制阀14、二级混合澄清槽的下相出口控制阀14和三级混合澄清槽的下相出口控制阀14;同时打开一级混合澄清槽的上相出口控制阀13、二级混合澄清槽的上相出口控制阀13和三级混合澄清槽的上相出口控制阀13;关闭一级混合澄清槽上相出口20和上相出口插板26之间的孔道、二级混合澄清槽上相出口20和上相出口插板26之间的孔道、三级混合澄清槽说。

35、明书CN102302865ACN102302867A8/9页10上相出口和上相出口插板26之间的孔道;打开一级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道、二级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道、三级混合澄清槽下相出口22和下相出口插板28之间的孔道。0090首先看两水相中下相的走向,如图5虚线所示,混合后的两水相经由一级混合澄清槽的三相混合室1底部的两相进口15与从二级混合澄清槽单相进口16进来的有机相在一级混合澄清槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由一级混合澄清槽折流挡板7和一级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室2,此时,下相经由一。

36、级混合澄清槽的下相进口19和一级混合澄清槽的下相进口插板25之间的孔道进入一级混合澄清槽的下相储液区12,再经由一级混合澄清槽的下相出口22和一级混合澄清槽的下相出口插板28之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由一级混合澄清槽的中相进口18和一级混合澄清槽的中相进口插板24进入一级混合澄清槽的中相储液区11,再经由一级混合澄清槽的中相出口21和一级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入一级混合澄清槽的两相混合室4;下相和中相在一级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由一级混合澄清槽的两相出口5进入二级混合澄清槽的三相混合室1;0091从一级混合澄清槽两相混合室而来的。

37、两水相经由二级混合澄清槽的三相混合室1底部的两相进口15与从三级混合澄清槽单相进口16进来的有机相在二级混合澄清槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由二级混合澄清槽折流挡板7和二级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室2,此时,下相经由二级混合澄清槽的下相进口19和二级混合澄清槽的下相进口插板25之间的孔道进入二级混合澄清槽的下相储液区12,再经由二级混合澄清槽的下相出口22和二级混合澄清槽的下相出口插板28之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由二级混合澄清槽的中相进口18和二级混合澄清槽的中相进口插板24进入二级混合澄清槽的中相储液区11,再经由二。

38、级混合澄清槽的中相出口21和二级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入二级混合澄清槽的两相混合室4;下相和中相在二级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由二级混合澄清槽的两相出口5进入三级混合澄清槽的三相混合室1;0092从二级混合澄清槽两相混合室而来的两水相经由三级混合澄清槽的三相混合室1底部的两相进口15与从三级混合澄清槽单相进口16进来的新鲜有机相在三级混合澄清槽的三相混合室1充分混合传质后,三相混合液经由三级混合澄清槽折流挡板7和三级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室2,此时,下相经由三级混合澄清槽的下相进口19和三级混合澄清槽的下相进口插板25。

39、之间的孔道进入三级混合澄清槽的下相储液区12,再经由三级混合澄清槽的下相出口22和三级混合澄清槽的下相出口插板28之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室4;中相经由三级混合澄清槽的中相进口18和三级混合澄清槽的中相进口插板24进入三级混合澄清槽的中相储液区11,再经由三级混合澄清槽的中相出口21和三级混合澄清槽的中相出口插板27之间的孔道进入三级混合澄清槽的两相混合室4;下相和中相在三级混合澄清槽的两相混合室4中充分混合后作为一相经由三级混合澄清槽的两相出口5流出体系;0093再看上相有机相的走向,如图5实线所示,新鲜有机相经由三级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入三级混合澄清槽。

40、的三相混合室1,与经由三级混合澄说明书CN102302865ACN102302867A9/9页11清槽三相混合室1底部的两相进口15而来的两有水相充分混合后,经由三级混合澄清槽折流挡板7和三级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入三级混合澄清槽的澄清室2,上相经由三级混合澄清槽的上相出口20和三级混合澄清槽的下相出口插板26之间的孔道进入三级混合澄清槽的上相储液区10;上相储液区中的有机相经由上相出口控制阀13进入二级混合澄清槽的三相混合室1;0094从三级混合澄清槽上相储液区而来的有机相经由二级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入二级混合澄清槽的三相混合室1,与经由二级混合澄清槽三。

41、相混合室1底部的两相进口15而来的两有水相充分混合后,经由二级混合澄清槽折流挡板7和二级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入二级混合澄清槽的澄清室2,上相经由二级混合澄清槽的上相出口20和二级混合澄清槽的上相出口插板26之间的孔道进入二级混合澄清槽的上相储液区10;上相储液区中的有机相经由上相出口控制阀13进入一级混合澄清槽的三相混合室1;0095从二级混合澄清槽下相储液区而来的有机相经由一级混合澄清槽的三相混合室1底部的单相进口16进入一级混合澄清槽的三相混合室1,与经由一级混合澄清槽三相混合室1底部的两相进口15而来的两水相充分混合后,经由一级混合澄清槽折流挡板7和一级混合澄清槽横向隔板8之间的液体通道进入一级混合澄清槽的澄清室2,上相经由一级混合澄清槽的上相出口20和一级混合澄清槽的上相出口插板26之间的孔道进入一级混合澄清槽的上相储液区10;下相储液区中的水相经由下相出口控制阀流出体系。说明书CN102302865ACN102302867A1/4页12图1图2说明书附图CN102302865ACN102302867A2/4页13图3A图3B图3C图3D图3E图3F图3G图3H说明书附图CN102302865ACN102302867A3/4页14图4说明书附图CN102302865ACN102302867A4/4页15图5说明书附图CN102302865A。

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