转盘萃取塔的制作方法

[0001]
本实用新型涉及环保用化工设备技术领域，尤其涉及一种转盘萃取塔。


背景技术：

[0002]
煤液化项目污水处理场经汽提处理后的污水，主要包括煤液化、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含氨、含酚的净化水，其中酚含量很高，超出了一般生化处理的范畴，需要在生化处理过程前进行酚的脱除。
[0003]
转盘萃取塔自上世纪50年代问世以来，是一种重要的化工设备，它在化工、石油、环境保护、制药等领域有着广泛的应用。现有的转盘萃取塔为解决大转盘转动时的上下震荡的问题，例如公开号为cn106799064a的中国实用新型专利，其结构包括有塔体，设置于其塔体内壁上的固定环，将塔体内腔分割成许多小室，塔体的中心从塔顶插入多根与转动电机相连的转轴，转轴上安装有转盘，每个塔室内的所述多个转盘呈不同高度交错设置。其工作过程是重相物料和轻相物料分别加入到塔体的上下两端，通过转轴带动转盘转动所带来的剪切力完成物料的混合并萃取分离，萃取分离后的轻相物料从澄清区引出，萃取分离后的重相物料从沉淀区引出，从而达到萃取分离的效果。
[0004]
但上述转盘萃取塔对于污水处理过程来说，还存在一些问题，比如装置内的进水属于工业污水，其中酚含量波动较大，为了满足出水标准，同时装置考虑一定的设计余量，使得转盘萃取塔需要长时间维持在较高转速，造成实际工程中运行成本过大。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供一种能够应用于工业含酚污水处理过程中的转盘萃取塔，以解决背景技术中现有技术的不足。该转盘萃取塔的转盘转速根据进水酚浓度变化加以控制，从而达到工业含酚污水处理过程中缩减运行成本的目的。
[0006]
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0007]
一种转盘萃取塔，包括塔体、固定环、转轴、电机、转盘；所述塔体的上方为轻相澄清区，该轻相澄清区下部设置有重相进料口，所述塔体的下方为重相澄清区，该重相澄清区下部设置有重相出料口；
[0008]
所述重相进料口连接有重相进料管，该重相进料管与第一苯酚在线监测仪相连；
[0009]
所述重相出料口连接有重相出料管，该重相出料管与第二苯酚在线监测仪相连；
[0010]
所述电机为变速电机，该变速电机以及第一苯酚在线监测仪、第二苯酚在线监测仪均与变频器电性连接。
[0011]
进一步的，所述重相进料管与第一取样支管连接，该第一取样支管与所述第一苯酚在线监测仪相连。
[0012]
进一步的，所述重相出料管与第二取样支管连接，该第二取样支管与所述第二苯酚在线监测仪相连。
[0013]
进一步的，所述转轴为多个，这些转轴伸入到所述塔体内，每个转轴上沿轴向设置
有多个转盘，每一转轴与一变速电机的电机轴传动连接。
[0014]
进一步的，各个转轴的轴向与所述塔体的的底面垂直。
[0015]
进一步的，所述塔体内自上至下设置有多个固定环，两相邻的固定环之间形成一个塔室，每个塔室内设置有多个转盘。
[0016]
进一步的，每个塔室内的多个转盘呈不同高度交错设置。
[0017]
进一步的，所述轻相澄清区的上部设置有轻相出料口。
[0018]
进一步的，所述重相澄清区上部设置有轻相进料口。
[0019]
本实用新型所提供的转盘萃取塔，针对环境保护领域工业污水处理过程中进料水质波动较大的问题，通过采用变频器控制变速电机进行变速，从而选取与重相进料中苯酚浓度相适合的最佳转速运转，以达到在最低能耗条件下获取最大萃取效率，进而缩减运行成本。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]
图1为本实用新型实施例提供的转盘萃取塔的结构示意图；
[0022]
图2为本实用新型实施例提供的转盘萃取塔的截面图。
[0023]
附图标记说明：
[0024]
1、塔体；2、固定环；3、转轴；4、电机；5、转盘；61、第一苯酚在线监测仪；62、第二苯酚在线监测仪；7、轻相澄清区；8、重相澄清区；9、重相进料口；10、轻相出料口；11、轻相进料口；12、重相出料口；13、变频器；91、第一取样支管； 121、第二取样支管。
具体实施方式
[0025]
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
[0026]
参见图1～图2所示，一种转盘萃取塔，包括塔体1、固定环2、转轴3、电机4、转盘5。所述塔体1的上方为轻相澄清区7，该轻相澄清区7下部设置有重相进料口9，所述塔体1的下方为重相澄清区8，该重相澄清区8 下部设置有重相出料口12。
[0027]
所述重相进料口9连接有重相进料管，该重相进料管与第一苯酚在线监测仪61相连。
[0028]
所述重相出料口12连接有重相出料管，该重相出料管与第二苯酚在线监测仪62相连。
[0029]
所述电机4为变速电机，该变速电机以及第一苯酚在线监测仪61、第二苯酚在线监测仪62均与变频器13电性连接。
[0030]
第一苯酚在线监测仪61和第二苯酚在线监测仪62选用市场上已有的成熟产品即可。
[0031]
改进的，所述重相进料管与第一取样支管91连接，该第一取样支管 91与所述第一苯酚在线监测仪61相连。所述重相出料管与第二取样支管 121连接，该第二取样支管121与
所述第二苯酚在线监测仪62相连。设置取样支管后则便于苯酚在线监测仪进行取样监测。
[0032]
改进的，所述转轴3为多个，这些转轴3伸入到所述塔体1内，每个转轴3上沿轴向设置有多个转盘5，每一转轴3与一变速电机(电机4)的电机轴传动连接，而各个变速电机(电机4)置于塔体1外。每个转轴3 上沿轴向设置有多个转盘5，可以解决现有技术中大转盘转动时的上下震荡问题，能量利用效率更高，
[0033]
进一步改进的，各个转轴3的轴向与所述塔体1的的底面垂直，从而便于将转轴3装入到塔体1内。
[0034]
再进一步改进的，所述塔体1内自上至下设置有多个固定环2，各个固定环2的外边缘与塔体1的内壁连接。两相邻的固定环2之间形成一个塔室，每个塔室内设置有多个转盘3，从而使得轻重相物质在每一塔室内混合更加均匀。另外，每个塔室内的多个转盘3呈不同高度交错设置，降低了轴向返混，很大程度的提高的传质效率。
[0035]
优选的，所述轻相澄清区7的上部设置有轻相出料口10。所述重相澄清区8上部设置有轻相进料口11。
[0036]
具体的，所述转盘萃取塔包括塔体1、固定环2、转轴3、电机4、转盘5。所述塔体1的上方为轻相澄清区7，该轻相澄清区7的上部设置有轻相出料口10，所述轻相澄清区7下部设置有重相进料口9，所述重相进料口9连接有重相进料管，该重相进料管与第一苯酚在线监测仪61相连。所述塔体1的下方为重相澄清区8，该重相澄清区8上部设置有轻相进料口 11，所述重相澄清区8下部设置有重相出料口12。所述重相出料口12连接有重相出料管，该重相出料管与第二苯酚在线监测仪62相连。
[0037]
所述电机4为变速电机，该变速电机以及第一苯酚在线监测仪61、第二苯酚在线监测仪62均与变频器13电性连接。第一苯酚在线监测仪61用于监测重相进料口9处的苯酚含量。第二苯酚在线监测仪62用于监测重相出料口12处的苯酚含量。根据测定的苯酚含量来控制变频器从而控制变速电机以变速，使其在该浓度的进料下保持最适宜的转速，当进料中的苯酚含量变化时，及时调整转盘5转速以在最低能耗条件下满足萃取效率，达到出水要求，便于进行后续生化处理，实现满足污水处理系统中脱酚要求的前提下达到缩减运行成本的目的。
[0038]
所述重相进料管与第一取样支管91连接，该第一取样支管91与所述第一苯酚在线监测仪61相连。所述重相出料管与第二取样支管121连接，该第二取样支管121与所述第二苯酚在线监测仪62相连。设置取样支管后则便于苯酚在线监测仪进行取样监测。
[0039]
为了解决现有技术中大转盘转动时的上下震荡问题，于是将所述转轴 3设为多个，这些转轴3伸入到所述塔体1内，每个转轴3上沿轴向设置有多个转盘5，每一转轴3与一变速电机(电机4)的电机轴传动连接，而各个变速电机(电机4)置于塔体1外。每个转轴3上沿轴向设置有多个转盘5。另外，各个转轴3的轴向与所述塔体1的的底面垂直，从而便于将转轴3装入到塔体1内。
[0040]
如图1所示，所述塔体1内自上至下设置有多个固定环2，各个固定环2的外边缘与塔体1的内壁连接。两相邻的固定环2之间形成一个塔室，每个塔室内设置有多个转盘3，从而使得轻重相物质在每一塔室内混合更加均匀。另外，每个塔室内的多个转盘3呈不同高度交错设置，降低了轴向返混，很大程度的提高的传质效率。
[0041]
上述第一、第二苯酚在线监测仪61、62可选用3s-clc6h5oh型苯酚在线分析仪，其
是一款在线连续采用分析仪器，采用led光源进行比色法分析测量苯酚浓度。
[0042]
3s-clc6h5oh型苯酚在线分析仪典型的分析程序被设置在系统内部，如：用样品冲洗光学反应池，同时提取一部分样品，加入一种或者多种药剂(例如缓冲液或者掩蔽剂)，然后进行第一次测量，作为参考测量值。参考测量值可以消除干扰因素，如样品颜色和浊度，以及从药剂和折射光产生的各种各样的颜色。
[0043]
在获得参考数值后，增加药剂颜色产生变化。样品被混合并预留一定的时间使颜色完全稳定，并进行第二次测量，获得第二次读数。参考测量值与第二次测量值在一定的工艺系数下，被用于计算浓度值。然后反应单元被排空，并被多次冲洗，再进行下一个循环的测量。
[0044]
目前研究表明，在液液系统中，两相间的密度差较小，界面张力也不大，所以从过程进行的流体力学条件看，在液液的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分散的两相，分层分离能力也不高。因此，为了提高液-液传质设备的效率，常常需要采用搅拌、脉动、振动等措施来补加能量。为使两相分离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的相得以凝聚。
[0045]
在液-液传质分离过程中引入外加能量，能促进液体分散，改善两相流动接触状况，这有利于过程传质，从而提高传质效率，降低萃取设备的高度。但也要注意，若外加能量过大，将使设备内两相液体的轴向返混加剧，使过程传质推动力减小，从而使传质效率降低。还有，液滴分散过度，尺寸过小，其滴内循环将消失，也将影响传质效率。因此，在确定外加能量时，应充分考虑利弊两方面的因素。对于具体的萃取过程，一般应通过实验确定适当的输入能量，也就是操作中需要根据处理进水中苯酚含量来调整转盘塔电机4的转数。
[0046]
例如：在某设计规模为93t/h的含酚污水处理厂的酚回收工段，当进水苯酚含量为486.8kg/h时，依据设计经验公式以及工厂实际运行处理效果的研究，选取转盘萃取塔塔总高22.094m，共48层，内径2.4m，在转盘塔电机运行转速为27转/分钟的条件下，经过转盘萃取塔后污水中苯酚含量减少为2.87kg/h。
[0047]
由于液滴的尺寸大小，不仅关系到相际传质面积，而且影响传质系数和萃取塔的通量。在将分散相液体分散为液滴时，必须要充分考虑到这两方面的因素。此外，当搅拌速度快，相应的传质面积大，萃取效率高，但分层较慢，出现重相下不来，轻相上不去现象，不仅耗能大且萃取效率低。
[0048]
本实施例中的转盘萃取塔，其根据测定的苯酚含量来控制变频器从而控制变速电机(电机4)以变速，使其在该浓度的进料下保持最适宜的转速，当进料中的苯酚含量变化时，及时调整转盘5转速以在最低能耗条件下满足萃取效率，达到出水要求，便于进行后续生化处理，实现满足污水处理系统中脱酚要求的前提下达到缩减运行成本的目的。因此，通过实验确定进水中不同的苯酚含量下最适合的转盘转速。在实际工作中，根据实验结论，萃取塔的转速范围选在0～50r/min。通过第一、第二苯酚在线监测仪61、62测定苯酚含量，以处理量100％为分界，大于这一界定的通过变频器13将电机4转数下调，小于这一界定的通过变频器13将电机4转数上调，使转盘5始终控制在最适合的转速，达到污水处理厂的实际出水水质要求。
[0049]
本实施例所提供的转盘萃取塔，通过采用苯酚在线监测仪进行工业污水酚含量的测定，根据测定值来控制变频器从而控制变速电机以变速，使其在该浓度的进料下保持最
适宜的转速，当进料中的苯酚含量变化时，及时调整转盘转速以在最低能耗条件下满足萃取效率，达到出水要求，便于进行后续生化处理，实现满足污水处理系统中脱酚要求的前提下达到缩减运行成本的目的。
[0050]
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。