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连续液-液萃取分离装置的制作方法

913   编辑:中冶有色技术网   来源:晨光生物科技集团股份有限公司  
2023-10-16 13:17:58

一种连续液-液萃取分离装置的制作方法

1.本实用新型属于分离行业萃取技术领域,特别是涉及一种连续液-液萃取分离的装置。

背景技术:

2.液-液萃取是一种重要的化工分离技术,具适应性广、能耗低、易操作、分离效率高、可实现大规模连续化生产等优点,在生物医药、石油化工、天然物提取、新材料制备等行业广泛应用。随着人类社会文明的发展、新产物不断的发现,分离的对象日趋复杂,对萃取分离设备也提出越来越高的要求。

3.液-液萃取分离是逐级接触式萃取操作,液-液两相的混合与分离有明显的阶段性,混合-分离-再混合-再分离,不断重复循环操作。当两相液流进行连续接触时,在每一级的混合罐中完成两相混合,靠重力在沉降器中沉降分离,可根据工艺需求,串联多级连续操作单元,操作弹性好。当某一单元出现故障时,可以从整个设备线上短接该单元,而不影响其他分离单元的继续操作。由于其对物料适应性强,制造简单容易放大,可靠性高等原因,连续萃取分离装置目前使用最多的萃取分离装置之一。

4.连续萃取分离的装置,一般由混合室和沉降室两部分组成。为确保萃取效果,在混合室对两相料液进行强烈的搅拌,使两相进行充分接触、萃取,再在沉降室实现两相的沉降分离,目前工业化设备通常呈平面布局,占地面积大。cn 212440154 u中公开的《一种混合油水连续分离装置》,通过进、出液口及挡板设置,实现油水更好的分离,但装置整体仍未平面设计,除占地面积大,当处理料液量较少时,该装备则不再适用。为了克服该技术困难,部分生产厂家采用立式分离器,采用中间进入混合液,上下两端进行采液,但在混合液进入分离器过程无法实现快速分离的情况下,重相中夹带的轻相因为液体的逆向流动作用,使其中的轻相和重相一直连续的进行混合、分离过程,连续生产过程中,无法实现其从重相中完全分离,导致重相中轻相夹带的问题。

5.行业内也有通过离心机实现两相液体之间的快速分离,但因为离心机的高转速,首先设备动力消耗大,此外,液液萃取为有效成分在多相溶剂之间的分配,此过程通常会使用有机溶剂,为保证生产安全,用于液液分离的设备如碟片离心机,设备造价非常高。

6.因此,现有急需一种成本低,分离效果好的液液萃取装置。

技术实现要素:

7.为了克服现有技术的不足,本技术提供了一种沉降面积大、萃取分离效果好、相滞留量小的液-液连续萃取分离装置。

8.为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

9.一种连续液-液萃取分离装置,包括支架,设置在支架上的通过管道连接的强力混合罐、沉降器、溶剂罐和缓冲罐,所述的强力混合罐和沉降器设置2组以上,每组强力混合罐和沉降器之间串联,每组的沉降器上下平行设置。

10.本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述沉降器为横置圆筒形结构,水平安装,沉降器的长径比为1:5—1:20,一端设置有分液帽,一端设置进液帽。

11.本实用新型技术方案的进一步改进在于:分液帽设置有两个出液口,两个出液口的高度可调整,可根据两相的轻重差异,调整两液出口高度差。

12.本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述的沉降器包括可拆装的沉降管、分液帽、进液帽、法兰及四氟垫圈,沉降管之间通过法兰和四氟垫圈连接。

13.本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述的沉降器包括2节以上沉降管。

14.本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述的溶剂罐和强力混合罐连接的管道上设置有阀门。

15.本实用新型技术方案的进一步改进在于:所述的强力混合罐长径比为1:1——1:2,优选1:1.5,并设置有强力搅拌器,包括电磁搅拌和机械搅拌,转速为40—130rmp,强力混合罐底部设有导流管。

16.本实用新型技术方案的进一步改进在于:最后一级沉降器通过分液帽分别和缓冲罐和收集罐相通,缓冲罐和溶剂罐相通。

17.本实用新型技术方案的进一步改进在于:强力混合罐的直径为70mm,高度为100mm,长径比为1:1.4,沉降器的直径为32mm长度为150mm,进液帽进口直径为8mm,分液帽直径为8mm。

18.本实用新型技术方案的进一步改进在于:还包括溶媒罐,溶媒罐和溶剂罐相通。

19.由于采用了上述技术方案,本实用新型取得的技术效果如下:

20.本技术通过管道式分离室,设备可通过支架实现多层排布,解决占地面积大的问题,而且弧形的界面,可大幅减少设备对料液量的限制。在分离室,料液呈水平运动,分离后的轻相更易于扩散,实现两项的彻底分离,解决料液夹带问题。设置的沉降器为横置圆筒形结构,特别适用于黏度较大的体系分离,同时减少了有机相的滞留量、减少了相夹带损失;本技术的强制混合罐的搅拌装置,转速在40—130rmp之间,可根据分离两相体系的分散程度调整转速,保证萃取效果最好且不乳化;本技术的分液帽的两个出液口高度可调整,保证了分离效果;最后一级沉降器通过和缓冲罐相通,将最后一级的轻相再输送回溶剂罐,当检验轻相的萃取率不达标时再次输送回至溶剂罐,再次进行萃取,或者轻相作为萃取剂,再次输送回去重复使用节省溶媒。本技术液液萃取分离装置适用于各个分离工况。

附图说明

21.图1是本实用新型一种连续液-液萃取分离的装置的示意图;

22.其中,1、溶剂罐,2、强力混合罐,3、沉降器,4、溶媒罐,5、支架,6、缓冲罐,7、分液帽,8、阀门,9、四氟垫圈,10、法兰,11、进液帽,12、强力搅拌器,13、收集罐,14、样品罐。

具体实施方式

23.下面结合具体实施方式为本实用新型技术方案进行详细说明。

24.为了更好地说明本实用新型技术方案,本技术的典型但非限制性的实例如下:

25.实施例1

26.一种连续液-液萃取分离装置,包括支架5,设置在支架5上的通过管道连接的强力

混合罐2、沉降器3、溶剂罐1和缓冲罐6,强力混合罐2和沉降器3设置2组以上,每组之间以及组与组之间的强力混合罐2和沉降器3串联,每组的沉降器3上下平行设置。

27.沉降器3为横置圆筒形结构,水平安装,沉降器3的长径比为1:5—1:20,一端设置有分液帽7,一端设置进液帽11,分液帽7设置有两个出液口,两个出液口的高度可调整,可根据两相的轻重差异,调整两液出口高度差。

28.沉降器3包括可拆装的沉降管、分液帽7、进液帽11、法兰10及四氟垫圈9,沉降管之间通过法兰10和四氟垫圈9连接,可根据需要调整所需的沉降管书,一般设置2节以上沉降管,可根据两相的比重不同做相应调整。

29.溶剂罐1和强力混合罐2连接的管道上设置有阀门8,通过阀门8控制溶媒的输送量。

30.强力混合罐2长径比为1:1——1:2,优选1:1.5,所述强制混合罐2材质为钛、不锈钢、铝、铁、玻璃、pvc中的一种或者至少两种材料制作。强力混合罐2设置有强力搅拌器12,包括电磁搅拌和机械搅拌,转速为40—130rmp,强力混合罐底部设有导流管。

31.最后一级沉降器3通过分液帽7分别和缓冲罐6和收集罐13相通,缓冲罐6和溶剂罐1相通,可将分离出来的萃取剂(轻相)输送至溶剂罐1,重复使用溶媒。样品罐14和第一级强力混合罐2相通。

32.如图1所示,一种连续液-液萃取分离装置,3级串联,即设置三组强力混合罐2和沉降器3,三个沉降器3上下平行设置,一级的强力混合罐2连接一级沉降器3,一级沉降器3的另一端连接二级强力混合罐2,二级强力混合罐2的底部通过导流管连接二级沉降器3,二级沉降器3的另一端通过分液帽连接三级强力混合罐2,三级强力混合罐2的底部通过导流管和进液帽11连接三级沉降器3,三级沉降器3连接缓冲罐6和收集罐13,每级沉降器3设置分液帽的一端进行分液,强力混合罐2的直径70mm高度100mm,长径比为1:1.4,沉降室选择dn32mm长度150mm,进液帽进口直径选dn8mm,分液帽直径选dn8mm。

33.使用实施例1的液液分离装置进行分离操作实例。

34.实施例2

35.一种连续液-液萃取分离装置,具体结构参数见实施例1,采用3级串联,萃取体系轻相为辣椒精的正己烷溶液,其通过样品罐14进入一级强力混合拌罐2,其中辣素含量为1.4%,罗丹明b含量为40ppm。重相为40%乙醇,通过溶剂罐1进入一级强力混合拌罐2和三级强力混合拌罐2。轻相流量为20l/h,重相流量为35l/h。从轻相出口采集重相样品分析,辣椒精含量为1.4%,罗丹明b含量为10ppb。从重相出口采集样品分析,辣椒红含量为0.2%,罗丹明b辣素含量为22.5ppm。罗丹明萃取率为98.44%。

36.实施例3

37.一种连续液-液萃取分离装置,具体结构参数见实施例1,采用3级串联,萃取体系轻相为辣椒粉的正己烷萃取液,其中辣椒红色素含量为8%,辣素含量为2.44%。重相为0.1%氢氧化钠水溶液。轻相流量为20l/h,重相流量为35l/h。从重相出口采集重相样品分析,辣椒红含量为0.02%,辣素含量为1.35%。轻相出口采集样品分析,辣椒红含量为8%,辣素含量为0.001%。辣素萃取分离率为96.82%。

38.通过上述实施例来说明本技术的详细结构特征以及萃取分离方法。但本技术不局限与上述结构特征以及萃取和分离方法。即不意味着必须依赖上述详细结构特征以及萃取

分离方法才能实施。所述技术领域的技术人员应该明了,对本技术的任何改进,对本技术所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择,均落在本技术的保护和公开范围内。技术特征:

1.一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:包括支架(5),设置在支架(5)上的通过管道连接的强力混合罐(2)、沉降器(3)、溶剂罐(1)和缓冲罐(6),所述的强力混合罐(2)和沉降器(3)设置2组以上,每组之间以及组与组之间的强力混合罐(2)和沉降器(3)串联,每组的沉降器(3)上下平行设置。2.根据权利要求1所述一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:所述沉降器(3)为横置圆筒形结构,水平安装,沉降器(3)的长径比为1:5—1:20,一端设置有分液帽(7),一端设置进液帽(11)。3.根据权利要求2所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:分液帽(7)设置有两个出液口,两个出液口的高度可调整。4.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:所述的沉降器(3)包括可拆装的沉降管、分液帽(7)、进液帽(11)、法兰(10)及四氟垫圈(9),沉降管之间通过法兰(10)和四氟垫圈(9)连接。5.根据权利要求4所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:所述的沉降器(3)包括2节以上沉降管。6.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:所述的溶剂罐(1)和强力混合罐(2)连接的管道上设置有阀门(8)。7.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:所述的强力混合罐(2)长径比为1:1—1:2,并设置有强力搅拌器(12),包括电磁搅拌和机械搅拌,转速为40—130rmp,强力混合罐(2)底部设有导流管。8.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:最后一级沉降器(3)通过分液帽(7)分别和缓冲罐(6)和收集罐(13)相通,缓冲罐(6)和溶剂罐(1)相通。9.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:强力混合罐(2)的直径为70mm,高度为100mm,长径比为1:1.4,沉降器(3)的直径为32mm长度为150mm,进液帽(11)进口直径为8mm,分液帽(7)直径为8mm。10.根据权利要求1所述的一种连续液-液萃取分离装置,其特征在于:还包括溶媒罐(4),溶媒罐(4)和溶剂罐(1)相通。

技术总结

本实用新型公开了一种连续液-液萃取分离装置,属于分离行业萃取技术领域,所述的连续液-液萃取分离装置包括支架,设置在支架上的通过管道连接的强力混合罐、沉降器、溶剂罐和缓冲罐,强力混合罐和沉降器设置2组以上,每组之间以及组与组之间的强力混合罐和沉降器串联,每组的沉降器上下平行设置。本申请萃取分离装置可合理的利用位差实现重力转移,在较小体积的沉降器内提供较大的沉降面积,从而缩短分离时间,增加分离效果。增加分离效果。增加分离效果。

技术研发人员:李贵祯 徐美利 连运河 路付勇 陈虎

受保护的技术使用者:晨光生物科技集团股份有限公司

技术研发日:2022.02.25

技术公布日:2022/6/30
声明:
“连续液-液萃取分离装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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