一种无需搅拌装置的萃取设备的制作方法

本发明涉及一种无需搅拌装置的萃取设备。

背景技术：

萃取又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即，是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工业，通用于石油炼制工业。另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。

固-液萃取也叫浸取，用溶剂分离固体混合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量；用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。

萃取与其他分离溶液组分的方法相比，优点在于常温操作，节省能源，不涉及固体、气体，操作方便。萃取在如下几种情况下应用，通常是有利的：①料液各组分的沸点相近，甚至形成共沸物，为精馏所不易奏效的场合，如石油馏分中烷烃与芳烃的分离，煤焦油的脱酚；②低浓度高沸组分的分离，用精馏能耗很大，如稀醋酸的脱水；③多种离子的分离，如矿物浸取液的分离和净制，若加入化学品作分部沉淀，不但分离质量差，又有过滤操作，损耗也大；④不稳定物质(如热敏性物质)的分离，如从发酵液制取青霉素。

萃取的应用，目前仍在发展中。元素周期表中绝大多数的元素，都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制，工艺和操作条件的确定，以及流程和设备的设计计算，都是开发萃取操作的课题。

萃取设备又称萃取器，一类用于萃取操作的传质设备，能够使萃取剂与料液良好接触，实现料液所含组分的完善分离，有分级接触和微分接触两类。在萃取设备中，通常是一相呈液滴状态分散于另一相中，很少用液膜状态分散的。常见的萃取设备有：混合澄清器、萃取塔和离心萃取机。本发明专利为属混合澄清器中的一种。

混合澄清器：由混合室和澄清室两部分组成,属于分级接触传质设备。混合室中装有搅拌器，用以促进液滴破碎和均匀混合。有些搅拌器能从其下方抽汲重相，借此保证重相在级间流转。澄清室是水平截面积较大的空室，有时装有导板和丝网，用以加速液滴的凝聚分层。根据分离要求，混合澄清器可以单级使用,也可以组成级联。当级联逆流操作时,料液和萃取剂分别加到级联两端的级中，萃余液和萃取液则在相反位置的级中导出。混合室的工作容积可从料液和萃取剂的总流量乘以萃取过程所需时间算出。澄清室的水平截面积，可从分散相液体的流量除以液滴的凝聚分层速度算出。这些操作参数须经实验测定。一般认为单位体积混合室消耗相同的搅拌功率时，级效大致相等。因此，在放大设计时，可按实测的萃取时间与分层速度设计生产设备。混合澄清器结构简单，级效率高，放大效应小，能够适应各种生产规模，但投资和运转费用较大。

萃取塔：用于萃取的塔设备，有填充塔、筛板塔、转盘塔、脉动塔和振动板塔等。塔体都是直立圆筒。轻相自塔底进入，由塔顶溢出；重相自塔顶加入，由塔底导出；两者在塔内作逆向流动。除筛板塔外，各种萃取塔大都属于微分接触传质设备。塔的中部是工作段，两端是分离段，分别用于分散相液滴的凝聚分层，以及连续相夹带的微细液滴的沉降分离。在萃取用的填充塔和筛板塔中，液体依靠自身的能量进行分散和混合，因而设备效能较低，只用于容易萃取或要求不高的场合。

萃取专用的离心机：由于可以利用离心力加速液滴的沉降分层，所以允许加剧搅拌使液滴细碎，从而强化萃取操作。离心萃取机有分级接触和微分接触两类。前者在离心分离机内加上搅拌装置，形成单级或多级的离心萃取机，有路维斯塔式和圆筒式离心萃取机。后者的转鼓内装有多层同心圆筒，筒壁开孔，使液体兼有膜状与滴状分散，如波德比尔涅克式离心萃取机。离心萃取机特别适用于两相密度差很小或易乳化的物系，由于物料在机内的停留时间很短，因而也适用于化学和物理性质不稳定的物质的萃取。

但是，传统萃取设备有搅拌系统，存在运行故障率高、投资高的问题。另外，传统萃取设备采用的是混合室+澄清室结构，其中混合室内装有搅拌杆(如下现场实图)搅拌杆，透明pvc板在含油脂类溶液中长时间浸泡会使表面易粘污垢而模糊不清，从而使得在实际生产中造成难监测到溶液动向(溶液解度、混合情况等)不利于获得现场第一数据。混合室内的搅拌构成由电机、减速机。皮带轮、皮带、电机变频器及搅拌杆构成，组成机械部分多，故障率必然较高，设备投资成本及运行成本也较高。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种无需搅拌装置的萃取设备。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述无需搅拌装置的萃取设备包括萃取箱(1)和涡流泵(2)；所述涡流泵(2)上设有水相进口(3)、油相进口(4)和混合液出口(5)；所述混合液出口(5)与萃取箱(1)连通。

其中，所述水相进口(3)与水相输送管道连通；所述油相进口(4)与油相送管道连通。所述混合液出口(5)通过水相油相混合液输送管道与萃取箱(1)连通。所述涡流泵(2)固定在萃取箱(1)底部的支架上。

本发明所述无需搅拌装置的萃取设备工作时，油相由油相进口，水相由水相进口同步进人涡流泵中，油相和水相在涡流泵中混合后由混合液出口进入到萃取箱中沉淀、分层，完成整个萃取过程。本发明取消了传统设备搅拌系统，从而减少设备运行故障及设备投资；使用涡流泵代替搅拌装置减少设备投资成本，减少了运行成本，减低了故障率。利用涡流泵代替搅拌使得油水能充分混合效果较传统更好；涡流泵可以输送高挥发性和含有气体的液体，但不应用来输送粘度大于7帕·秒的较稠液体和含有固体颗粒的不洁净液体。涡流泵的特点流量小，扬程高，具有自吸功能，可用来输送粘度小于5度的无固体颗粒及其类似于水的液体。如汽油、煤油、酒精等，可用作小型蒸汽锅炉补水、化工、制药、高楼供水等用途。过流部件还有不锈钢等材质可用来输送酸、碱类有腐蚀性的液体。输送介质温度为-20—+80度。涡流泵对于大部分萃取设备都适用，萃取设备中的油相和水相在涡流泵的泵内进行混合，其混合效果较搅拌装置有很大提高。

总之，与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)节能，降低运行成本；混合时间缩短，效率提升，单位体积内用时更短，必然节能。

2)提高搅拌混合效果，提高产量；涡流泵将油相和水相混合的更为充分所用时间更短，必然在同时间内提高产量。

3)方便维护，故障率低，操作简便；传统式搅拌装置由搅拌电机、减速机、电机变频器、搅拌杆、皮带及皮带轮组成，传动及机械构造部件较为繁琐，现把这部分改成涡流泵后无其他部件，方便维护，操作简便，降低了故障率，提高设备稳定性。

附图说明

图1为本发明所述无需搅拌装置的萃取设备的结构示意图。

图中：1、萃取箱；2、涡流泵；3、水相进口；4、油相进口；5、混合液出口。

具体实施方式

参见图1，所述无需搅拌装置的萃取设备包括萃取箱1和涡流泵2；所述涡流泵2上设有水相进口3、油相进口4和混合液出口5；所述混合液出口5与萃取箱1连通。

其中，所述水相进口3与水相输送管道连通；所述油相进口4与油相送管道连通。所述混合液出口5通过水相油相混合液输送管道与萃取箱1连通。所述涡流泵2固定在萃取箱1底部的支架上。

工程实例中：萃取箱为140l，使用0.37kw涡流泵运行2min油相水相混合完成，涡轮泵变频器频率为20hz,澄清时间为10min。使用搅拌装置混合，0.37kw的搅拌电机需运行5min才可达到该效果，澄清时间为20min，搅拌变频器频率为40hz。从上述数据得知总体节电约为50％-75％，提高整体生产效率50％-60％。。