专利名称：液液萃取振动规整填料塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液液萃取振动规整填料塔，属于化工生产中用于液液传质装置的 创新。
背景技术：
现有液液萃取设备包括静态和动态装置。其中动态装置以振动筛板塔为主，该振动筛 板塔包括塔体，塔体顶部之外设置电机及传动机构，传动机构与设置在塔体内中心部位的 连杆相连，连杆上串联固定多快筛板，传动机构的运动带动塔体内连杆上下振动运动，实 现塔体内的液液萃取。其萃取工作过程为油相经油相进口管进入振动筛板塔内，由液体 分布器分散成液滴，与来自水相进口管的水相在振动筛板段不断地进行多次的分散与结 合，使水相中的有机物不断向油相转移，最后萃取液在塔体上部的出口管离开塔体，萃余 液在塔体下部的出口管排出塔体，从而达到使水相中的有机物分离出来的目的。
振动筛板塔用于液液萃取过程，目前存在以下不足之处①受筛板开孔率低的限制， 分散相在筛板下面易于聚并，液液有效接触面积小，不利于两相传质。②筛板上下运动阻 力大，振动过程能量消耗较高，且容易引起分散相轴向返混，降低传质效率。
发明内容
本实用新型目的就在于提供一种液液萃取振动规整填料塔。该振动规整填料塔萃取效 率高，能耗低。
本实用新型是通过下述技术方案加以实现的。 一种液液萃取振动规整填料塔，该振动
规整填料塔包括异径三段结构的塔体，其中上部较大直径段为轻相澄清段5，之内设置重
相分布器11;下部较大直径段为重相沉降段7，之内设置轻相分布器10;轻相澄清段5
与重相沉降段7之间是较小直径段称之为萃取段6。位于塔体中心线上由塔顶至萃取段下 部之间设置一根振动杆4，该振动杆的上下振动由塔体顶部之外的包括电机1、偏心轮2 和曲轴3组成的驱动机构驱动。其特征在于，在振动杆的下端设置填料支撑盘3，填料 支撑盘13之上是由圆盘状板网波纹片叠加组成的填料段14，填料段14之上是填料固定 压紧盘15，填料段相邻两片圆盘状板网波纹片的波纹通道相互垂直90。，圆盘状板网波纹 片的直径小于萃取段直径2 5mm，填料段的高度小于萃取段高度30~50mm。
上述的圆盘状板网波纹片的峰高6.3mm，峰宽16mm,板网的网孔形状为菱形或矩形，
网孔面积为4X4 20X20mm2，板网厚为0.2mm 1.5mm。
本实用新型的优点在于同已有的振动筛板塔相比，所采用的圆盘状板网波纹片规整 填料比表面大，对分散相液滴有切割破碎作用，大液滴经过时将被破碎，而板网网孔的大 小使得液滴直径分布集中，从而提高萃取过程的传质效率。将这种填料固定在上下往复运 动的振动杆上，填料段上下往复运动的结果加速了液滴的表面更新过程，抑制过大液滴的 生成，使得两相间的传质面积增大，传质界面不断更新，从而强化了传质过程，改善了萃 取效果，实现了液液高效传质。填料材质轻，运动阻力小，降低了传质过程的能耗。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中1为电机、2为偏心轮、3为曲轴、4为振动杆、5为澄清段、6为萃取段、7 为沉降段、8为放液口、 9为重相出口、 IO为轻相分布器、ll为重相分布器、12为轻相出□。
图2为圆盘状板网波纹片的俯视图。 图3为图1萃取段6的结构示意图。
其中13为填料支撑盘，14为由圆盘状板网波纹片组装成的填料段，15为填料固定
压紧盘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型加以详细说明该振动规整填料萃取塔总高3000mm。塔 体内从塔顶至塔底依次为澄清段高700mm，内径100mm，内设重相分布器11和轻相出 口 12，轻相出口位置距塔顶150mm，分布器采用喷淋头式压力型，喷淋头圆盘直径35mm， 布26个直径1.5mm小孔；萃取段高1000mm，内径50mm，内装由150片直径为48mm、 峰高为6.3mm、峰宽16mm的圆盘状板网波纹片组成的填料段，填料段高度950mm ;沉 降段高700mm，内径100mm，内设放液口 8、重相出口 9和轻相分布器10，重相出口位置 距塔底150mm，分布器采用喷淋头式压力型，喷淋头圆盘直径35mm，布26个直径1.5mm 小孔。放液口 8采用直径15mm的钢管，其余进出口管路均采用直径25mm的钢管。轻相
和重相进口管路分别通过磁力驱动离心泵与油相和水相储罐相连。萃取段内的填料段的填 料安装过程为振动杆的直径为5mm，它的上端与曲轴3相连，在它的下端安装直径45mm、 厚度lmm、孔径7mm、开孔率80%的填料支撑盘13 ，在填料支撑盘13上叠加圆盘状板
网波纹片首先在每片直径为48mm的圆盘状板网波纹片上打5.2mm的中心孔，然后按 相邻两片圆盘状板网波纹片的波纹通道方向相互交错呈90。进行组装，将150片圆盘状板 网波纹片叠加组成填料段14，最后在填料段14上安装直径45mm、厚度lmm、孔径7mm、 开孔率80%的填料压紧盘15。该填料段通过振动杆由塔体顶部之外的驱动机构驱动，在 萃取段6内进行上下运动。
利用上述振动规整填料塔，采用煤油(含30%磷酸三丁酯)萃取水中的醋酸，过程如 下在常温下先用离心泵将水相(0.2mol/L醋酸溶液)从振动规整填料塔塔顶经水相分布 器打入塔内，并使水相液面略低于轻相出口 ，然后将油相从振动规整填料塔塔底打入塔内， 水相和油相在塔内逆向流动，在萃取段进行两相传质，其中油相为分散相，油相液滴经过 振动填料段发生破碎，填料段的上下往复运动加速了液滴的表面更新过程，使得两相间的
传质面积增大，传质界面不断更新，使醋酸被从水相萃取到油相，实现了液液高效传质， 油相液滴在塔顶部澄清段分离聚集并通过油相出口回到油储槽。水相经由塔底部沉降段和 n型管排出。通过分析油水两相的进出口浓度定量计算萃取效率。
权利要求1.一种液液萃取振动规整填料塔，该振动规整填料塔包括异径三段结构的塔体，其中上部较大直径段为轻相澄清段(5)，之内设置重相分布器(11)；下部较大直径段为重相沉降段(7)，之内设置轻相分布器(10)；轻相澄清段(5)与重相沉降段(7)之间是较小直径段称之为萃取段(6)，位于塔体中心线上由塔顶至萃取段下部之间设置一根振动杆(4)，该振动杆的上下振动由塔体顶部之外的包括电机(1)、偏心轮(2)和曲轴(3)组成的驱动机构驱动，其特征在于，在振动杆的下端设置填料支撑盘(13)，填料支撑盘(13)之上是由圆盘状板网波纹片叠加组成的填料段(14)，填料段(14)之上是填料固定压紧盘(15)，填料段的相邻两片圆盘状板网波纹片的波纹通道相互垂直90°，圆盘状板网波纹片的直径小于萃取段直径2～5mm，填料段的高度小于萃取段高度30～50mm。
2. 按权利要求1所述的液液萃取振动规整填料塔，其特征在于，每片圆盘状 板网波纹片的峰高6.3mm，峰宽16mm，板网的网孔形状为菱形或矩形，网孔面 积为4X4 20X20國2，板网厚为0.2mm 1.5mm。
专利摘要本实用新型公开一种液液萃取振动规整填料塔，属于液液萃取装置。该填料塔包括异径三段结构的塔体，上部较大直径段为轻相澄清段，中间较小直径段为萃取段，下部较大直径段为重相沉降段，在塔体中心线上设置一根振动杆，将由圆盘状板网波纹片叠加组成的填料段固定在振动杆上，相邻两片板网波纹片的波纹通道相互垂直90°，振动杆的上下振动由塔体顶部之外的驱动机构驱动。本实用新型的优点在于所采用的圆盘状板网波纹片规整填料比表面积大，对分散相液滴有切割破碎作用，填料段上下运动加速了液滴的表面更新过程，抑制过大液滴的生成，使得两相间的传质面积增大，实现了液液高效传质。填料材质轻，运动阻力小，降低了传质过程的能耗。
文档编号B01D11/04GK201061730SQ200720096710
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者侯贵军, 刘春江, 吴少敏, 罗祎青, 袁希钢 申请人:天津大学