專利名稱：液液萃取振動規整填料塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液液萃取振動規整填料塔，屬于化工生產中用于液液傳質裝置的 創新。
背景技術：
現有液液萃取設備包括靜態和動態裝置。其中動態裝置以振動篩板塔為主，該振動篩 板塔包括塔體，塔體頂部之外設置電機及傳動機構，傳動機構與設置在塔體內中心部位的 連桿相連，連桿上串聯固定多快篩板，傳動機構的運動帶動塔體內連桿上下振動運動，實 現塔體內的液液萃取。其萃取工作過程為油相經油相進口管進入振動篩板塔內，由液體 分布器分散成液滴，與來自水相進口管的水相在振動篩板段不斷地進行多次的分散與結 合，使水相中的有機物不斷向油相轉移，最后萃取液在塔體上部的出口管離開塔體，萃余 液在塔體下部的出口管排出塔體，從而達到使水相中的有機物分離出來的目的。
振動篩板塔用于液液萃取過程，目前存在以下不足之處①受篩板開孔率低的限制， 分散相在篩板下面易于聚并，液液有效接觸面積小，不利于兩相傳質。②篩板上下運動阻 力大，振動過程能量消耗較高，且容易引起分散相軸向返混，降低傳質效率。
發明內容
本實用新型目的就在于提供一種液液萃取振動規整填料塔。該振動規整填料塔萃取效 率高，能耗低。
本實用新型是通過下述技術方案加以實現的。 一種液液萃取振動規整填料塔，該振動
規整填料塔包括異徑三段結構的塔體，其中上部較大直徑段為輕相澄清段5，之內設置重
相分布器11;下部較大直徑段為重相沉降段7，之內設置輕相分布器10;輕相澄清段5
與重相沉降段7之間是較小直徑段稱之為萃取段6。位于塔體中心線上由塔頂至萃取段下 部之間設置一根振動桿4，該振動桿的上下振動由塔體頂部之外的包括電機1、偏心輪2 和曲軸3組成的驅動機構驅動。其特征在于，在振動桿的下端設置填料支撐盤3，填料 支撐盤13之上是由圓盤狀板網波紋片疊加組成的填料段14，填料段14之上是填料固定 壓緊盤15，填料段相鄰兩片圓盤狀板網波紋片的波紋通道相互垂直90。，圓盤狀板網波紋 片的直徑小于萃取段直徑2 5mm，填料段的高度小于萃取段高度30~50mm。
上述的圓盤狀板網波紋片的峰高6.3mm，峰寬16mm,板網的網孔形狀為菱形或矩形，
網孔面積為4X4 20X20mm2，板網厚為0.2mm 1.5mm。
本實用新型的優點在于同已有的振動篩板塔相比，所采用的圓盤狀板網波紋片規整 填料比表面大，對分散相液滴有切割破碎作用，大液滴經過時將被破碎，而板網網孔的大 小使得液滴直徑分布集中，從而提高萃取過程的傳質效率。將這種填料固定在上下往復運 動的振動桿上，填料段上下往復運動的結果加速了液滴的表面更新過程，抑制過大液滴的 生成，使得兩相間的傳質面積增大，傳質界面不斷更新，從而強化了傳質過程，改善了萃 取效果，實現了液液高效傳質。填料材質輕，運動阻力小，降低了傳質過程的能耗。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
其中1為電機、2為偏心輪、3為曲軸、4為振動桿、5為澄清段、6為萃取段、7 為沉降段、8為放液口、 9為重相出口、 IO為輕相分布器、ll為重相分布器、12為輕相出□。
圖2為圓盤狀板網波紋片的俯視圖。 圖3為圖1萃取段6的結構示意圖。
其中13為填料支撐盤，14為由圓盤狀板網波紋片組裝成的填料段，15為填料固定
壓緊盤。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型加以詳細說明該振動規整填料萃取塔總高3000mm。塔 體內從塔頂至塔底依次為澄清段高700mm，內徑100mm，內設重相分布器11和輕相出 口 12，輕相出口位置距塔頂150mm，分布器采用噴淋頭式壓力型，噴淋頭圓盤直徑35mm， 布26個直徑1.5mm小孔；萃取段高1000mm，內徑50mm，內裝由150片直徑為48mm、 峰高為6.3mm、峰寬16mm的圓盤狀板網波紋片組成的填料段，填料段高度950mm ;沉 降段高700mm，內徑100mm，內設放液口 8、重相出口 9和輕相分布器10，重相出口位置 距塔底150mm，分布器采用噴淋頭式壓力型，噴淋頭圓盤直徑35mm，布26個直徑1.5mm 小孔。放液口 8采用直徑15mm的鋼管，其余進出口管路均采用直徑25mm的鋼管。輕相
和重相進口管路分別通過磁力驅動離心泵與油相和水相儲罐相連。萃取段內的填料段的填 料安裝過程為振動桿的直徑為5mm，它的上端與曲軸3相連，在它的下端安裝直徑45mm、 厚度lmm、孔徑7mm、開孔率80%的填料支撐盤13 ，在填料支撐盤13上疊加圓盤狀板
網波紋片首先在每片直徑為48mm的圓盤狀板網波紋片上打5.2mm的中心孔，然后按 相鄰兩片圓盤狀板網波紋片的波紋通道方向相互交錯呈90。進行組裝，將150片圓盤狀板 網波紋片疊加組成填料段14，最后在填料段14上安裝直徑45mm、厚度lmm、孔徑7mm、 開孔率80%的填料壓緊盤15。該填料段通過振動桿由塔體頂部之外的驅動機構驅動，在 萃取段6內進行上下運動。
利用上述振動規整填料塔，采用煤油(含30%磷酸三丁酯)萃取水中的醋酸，過程如 下在常溫下先用離心泵將水相(0.2mol/L醋酸溶液)從振動規整填料塔塔頂經水相分布 器打入塔內，并使水相液面略低于輕相出口 ，然后將油相從振動規整填料塔塔底打入塔內， 水相和油相在塔內逆向流動，在萃取段進行兩相傳質，其中油相為分散相，油相液滴經過 振動填料段發生破碎，填料段的上下往復運動加速了液滴的表面更新過程，使得兩相間的
傳質面積增大，傳質界面不斷更新，使醋酸被從水相萃取到油相，實現了液液高效傳質， 油相液滴在塔頂部澄清段分離聚集并通過油相出口回到油儲槽。水相經由塔底部沉降段和 n型管排出。通過分析油水兩相的進出口濃度定量計算萃取效率。
權利要求1.一種液液萃取振動規整填料塔，該振動規整填料塔包括異徑三段結構的塔體，其中上部較大直徑段為輕相澄清段(5)，之內設置重相分布器(11)；下部較大直徑段為重相沉降段(7)，之內設置輕相分布器(10)；輕相澄清段(5)與重相沉降段(7)之間是較小直徑段稱之為萃取段(6)，位于塔體中心線上由塔頂至萃取段下部之間設置一根振動桿(4)，該振動桿的上下振動由塔體頂部之外的包括電機(1)、偏心輪(2)和曲軸(3)組成的驅動機構驅動，其特征在于，在振動桿的下端設置填料支撐盤(13)，填料支撐盤(13)之上是由圓盤狀板網波紋片疊加組成的填料段(14)，填料段(14)之上是填料固定壓緊盤(15)，填料段的相鄰兩片圓盤狀板網波紋片的波紋通道相互垂直90°，圓盤狀板網波紋片的直徑小于萃取段直徑2～5mm，填料段的高度小于萃取段高度30～50mm。
2. 按權利要求1所述的液液萃取振動規整填料塔，其特征在于，每片圓盤狀 板網波紋片的峰高6.3mm，峰寬16mm，板網的網孔形狀為菱形或矩形，網孔面 積為4X4 20X20國2，板網厚為0.2mm 1.5mm。
專利摘要本實用新型公開一種液液萃取振動規整填料塔，屬于液液萃取裝置。該填料塔包括異徑三段結構的塔體，上部較大直徑段為輕相澄清段，中間較小直徑段為萃取段，下部較大直徑段為重相沉降段，在塔體中心線上設置一根振動桿，將由圓盤狀板網波紋片疊加組成的填料段固定在振動桿上，相鄰兩片板網波紋片的波紋通道相互垂直90°，振動桿的上下振動由塔體頂部之外的驅動機構驅動。本實用新型的優點在于所采用的圓盤狀板網波紋片規整填料比表面積大，對分散相液滴有切割破碎作用，填料段上下運動加速了液滴的表面更新過程，抑制過大液滴的生成，使得兩相間的傳質面積增大，實現了液液高效傳質。填料材質輕，運動阻力小，降低了傳質過程的能耗。
文檔編號B01D11/04GK201061730SQ200720096710
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月13日 優先權日2007年7月13日
發明者侯貴軍, 劉春江, 吳少敏, 羅祎青, 袁希鋼 申請人:天津大學