专利名称：一种塔式混合澄清器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工分离设备，具体涉及一种液液萃取设备。
背景技术：
液液萃取是一种重要的化工分离技术，由于它具有提取或分离效率高、便于连续操作、易于实现自动控制和生产能力大等一系列优点，正得到越来越广泛的应用。几十年的发展中，人们开发研究了多种多样的萃取设备，混合澄清槽为其中应用十分广泛的工业生产用设备。
混合澄清槽级效率很高，一般大于90％，在级数较多或处理量较大的场合，更能显示其适用性和经济性，具有一系列优点。从1929年以来开发出了多种类型的混合澄清槽，但是混合澄清槽本身的一些缺点也限制了它的发展，主要表现为水平放置占用面积大、物料和溶剂的滞留量大等，并且由于一般敞口使用和调节，设备不易密闭，溶剂的损失及对操作环境污染亦较明显。
而其他塔式萃取设备如往复振动筛板塔、转盘塔等则占地面积较少，设备密封性好，但其缺点是级间返混严重，级效率很低，对于分离要求高、需要多级萃取的精密分离过程不能在一个塔内实现。针对如此两难问题，人们提出将混合澄清槽进行多级垂直串联，即所谓的塔式混合澄清器，并发展了不同类型，主要有Treybal型、Treybal改进型、Lurgi型和MIXET型等。
但上述塔式混合澄清器仍存在一些不尽人意之处，如Lurgi工业化装置每级均需使用级间泵，操作调节比较复杂，耗能量大，并且存在物系限制，不适用于易乳化的物系，而其他几种结构较复杂，制造困难，对操作的要求较高，因而制约了其推广应用。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是设计一种塔式混合澄清器，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本实用新型的技术构思是这样的针对混合澄清槽和传统塔式萃取设备各自的优缺点，发明人设想将二者结合起来，集中它们的优点，消除一些不利因素的影响。
本实用新型的塔式混合澄清器，包括相互依次叠加的且各自独立的混合澄清槽和搅拌装置；所说的混合澄清槽包括槽体和隔离装置；所说的隔离装置垂直设置在槽体内，隔离装置的一侧为混合区，另一侧为澄清区；所说的搅拌装置包括一根贯通各个混合区的转轴和安装在转轴上的搅拌桨叶，转轴与槽体之间设有密封装置，以防止串级返混，转轴与外部的动力机连接，提供混合能量；所说的隔离装置下部设有重相入口和轻相入口，重相入口和轻相入口与混合区相连通；所说的槽体下部设有重相出口，槽体上部设有轻相出口，重相出口和轻相出口与澄清区相连通；所说的隔离装置上还设有混合液出口，混合区的混合液体通过混合液出口进入澄清区；上一级的重相出口与下一级的重相入口通过管线相连接，下一级的轻相出口与上一级的轻相入口相连接。
水油两相由每一级底部进入混合区，经过搅拌传质，由混合液出口流入澄清区，轻相由澄清区上部的轻相出口流入上一级混合区，重相由澄清区下部的重相出口流入下一级混合区。
本实用新型保留了前人塔型混合澄清器的优点，并在结构上作了重大简化，使内部构件达到最少，并不需每级加一混合泵，在同一级内完成混合和澄清两个过程，管线连接及流量控制均由外管路及阀门完成，可以很方便地进行控制和操作。为实现各级的再循环，只需改进相应的管线的和连接，或预留连接，改变不同阀门的开闭即可，这样的设备易于加工安装，可以由下而上简便地一级级叠加，拆卸及维修亦很容易实现，同时不存在内部结构复杂影响放大的问题，能够方便地放大以实现工业化。采用本发明提出的新型塔式混合澄清器，与现有的萃取设备相比具有以下优点1、该塔式混合澄清器成功保留了混合澄清槽与塔式萃取设备的优点，克服了它们的缺点，易于设计、安装、操作和维护。
2、级间密封，基本上消除了级间返混的影响，因而易于工业化放大。
3、设备的级效率可达95％以上。
图1 槽体为圆形的四级塔式混合澄清器结构示意图。
图2 槽体为方形的混合澄清器结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的塔式混合澄清器，包括相互依次叠加的且各自独立的混合澄清槽1和搅拌装置2；参见图1和图2，所说的混合澄清槽1包括槽体101和隔离装置102；所说的隔离装置102垂直设置在槽体101内，隔离装置的一侧为混合区12，另一侧为澄清区13；按照本实用新型优选的技术方案，隔离装置102为直径小于槽体101的圆筒，垂直设置在槽体101内，槽体101与圆筒之间的空腔为澄清区13，圆筒内的空腔为混合区12，如图1；本实用新型另一个优选的方案见图2，隔离装置102为平板，垂直设置在槽体101内，平板的一侧为混合区12，另一侧为澄清区13；参见图1，所说的搅拌装置2包括一根贯通各个混合区的转轴201和安装在转轴上的搅拌桨叶202，转轴201与槽体101之间设有密封装置103；所说的隔离装置102下部设有重相入口7和轻相入口9，重相入口7和轻相入口9与混合区12相连通；所说的槽体101下部设有重相出口8，槽体101上部设有轻相出口10，重相出口8和轻相出口10与澄清区13相连通；所说的隔离装置102上还设有混合液出口11，混合区12的混合液体通过混合液出口11进入澄清区13；上一级的重相出口8与下一级的重相入口7通过重相管线21相连接，下一级的轻相出口10与上一级的轻相入口9通过轻相管线22相连接。
按照本实用新型优选的技术方案，混合区12设有排气阀门和挡板；进一步，槽体101的横截面的几何形状可以有多种，如圆形、矩形或多边形，如菱形、五边形或梯形等。
进一步，搅拌桨叶202为涡轮桨、大三角桨、翼型浆、叶轮浆或螺旋桨中的一种或其组合，所说的涡轮桨、大三角桨、翼型浆、叶轮浆或螺旋桨具体的结构形式化学工程手册上有详细的描述。
进一步，上一级的重相出口8与下一级的重相入口7的连接管线上、下一级的轻相出口10与上一级的轻相入口9的连接管线上设有调节阀。
进一步，本实用新型的塔式混合澄清器，包括2～20个混合澄清槽1。
进一步，本实用新型的塔式混合澄清器，每一级混合澄清槽1之间为法兰、卡套连接或整体焊接。
权利要求1.一种塔式混合澄清器，其特征在于，包括相互依次叠加的且各自独立的混合澄清槽(1)和搅拌装置(2)；所说的混合澄清槽(1)包括槽体(101)和隔离装置(102)；所说的隔离装置(102)垂直设置在槽体(101)内，隔离装置的一侧为混合区(12)，另一侧为澄清区(13)；所说的搅拌装置(2)包括一根贯通各个混合区的转轴(201)和安装在转轴(201)上的搅拌桨叶(202)，转轴(201)与槽体(101)之间设有密封装置(103)；所说的隔离装置(102)下部设有重相入口(7)和轻相入口(9)，重相入口(7)和轻相入口(9)与混合区(12)相连通；所说的槽体(101)下部设有重相出口(8)，槽体(101)上部设有轻相出口(10)，重相出口(8)和轻相出口(10)与澄清区(13)相连通；所说的隔离装置(102)上设有混合液出口(11)；上一级的重相出口(8)与下一级的重相入口(7)通过重相管线(21)相连接，下一级的轻相出口(10)与上一级的轻相入口(9)通过轻相管线(22)相连接。
2.根据权利要求1所述的塔式混合澄清器，其特征在于，隔离装置(102)为直径小于槽体(101)的圆筒，垂直设置在槽体(101)内，槽体(101)与圆筒之间的空腔为澄清区(13)，圆筒内的空腔为混合区(12)。
3.根据权利要求1所述的塔式混合澄清器，其特征在于，隔离装置(102)为平板，垂直设置在槽体(101)内，平板的一侧为混合区(12)，另一侧为澄清区(13)。
4.根据权利要求1、2或3所述的塔式混合澄清器，其特征在于混合区(12)设有排气阀门和挡板。
5.根据权利要求1、2或3所述的塔式混合澄清器，其特征在于，槽体(101)的横截面的几何形状为圆形、矩形、菱形、五边形或梯形。
6.根据权利要求1、2或3所述的塔式混合澄清器，其特征在于，搅拌桨叶(202)为涡轮桨、大三角桨、翼型浆、叶轮浆或螺旋桨中的一种或其组合。
7.根据权利要求1、2或3所述的塔式混合澄清器，其特征在于，上一级的重相出口(8)与下一级的重相入口(7)的连接管线上、下一级的轻相出口(10)与上一级的轻相入口(9)的连接管线上设有调节阀。
8.根据权利要求1、2或3所述的塔式混合澄清器，其特征在于，所说的塔式混合澄清器，包括2～20个混合澄清槽(1)。
9.根据权利要求8所述的塔式混合澄清器，其特征在于，每一级混合澄清槽(1)之间为法兰、卡套连接或整体焊接。
专利摘要本实用新型设计了一种塔式混合澄清器，包括相互依次叠加的且各自独立的混合澄清槽和搅拌装置。本实用新型保留了前人塔型混合澄清器的优点，并在结构上作了重大简化，使内部构件达到最少，在同一级内完成混合和澄清两个过程，可以很方便地进行控制和操作。为实现各级的再循环，只需改进相应的管线和连接，或预留连接，改变不同阀门的开闭即可，这样的设备易于加工安装，可以由下而上简便地级级叠加，拆卸及维修亦很容易实现，同时不存在内部结构复杂影响放大的问题，能够方便地放大以实现工业化。
文档编号B01D11/04GK2832260SQ20052004623
公开日2006年11月1日 申请日期2005年11月3日 优先权日2005年11月3日
发明者田恒水, 朱云峰, 黄河, 郝晔 申请人:华东理工大学