專利名稱：帶回流管的雙混合室混合澄清器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工萃取設(shè)備，特別是涉及混合澄清器。
背景技術(shù)：
混合澄清器是一種萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備，能夠使萃取劑和料液良好接觸，以實(shí)現(xiàn)料液的分離，廣泛應(yīng)用于濕法冶金、石油化工和醫(yī)藥等領(lǐng)域?；旌铣吻迤饔苫旌鲜液统吻迨覂刹糠纸M成，料液和溶劑在混合室中密切接觸并進(jìn)行傳質(zhì)，然后進(jìn)入澄清室進(jìn)行分相分離。但是，傳統(tǒng)的混合澄清器在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。首先，傳統(tǒng)的混合澄清器無法克服由于乳化現(xiàn)象而帶來的分離效率降低的影響。當(dāng)所用料液、萃取劑粘度較大或雜質(zhì)較多時(shí)，混合后極易發(fā)生乳化現(xiàn)象產(chǎn)生大量泡沫，從而導(dǎo)致需要較長(zhǎng)的澄清時(shí)間，影響效率。其次，傳統(tǒng)的混合澄清器通常只有一個(gè)混合室和一個(gè)澄清室，混合室中出來的混合溶液直接進(jìn)入澄清室中靜置分層，然而，由于混合強(qiáng)度和澄清時(shí)間互相制約，當(dāng)混合強(qiáng)度高時(shí)則傳質(zhì)效率高，萃取效果明顯，但所需澄清時(shí)間就長(zhǎng)，影響分離效率；同時(shí)，由于混合室和澄清室一般采用直接相連的簡(jiǎn)單組合結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)開、停車時(shí)，極易發(fā)生回流、短路等現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)中也容易造成較大的滯留體積。再者，傳統(tǒng)的混合澄清器為提高效率通常需要多級(jí)萃取， 但效率提高的同時(shí)，不僅加大了操作費(fèi)用，而且當(dāng)原料液和萃取劑互溶程度較大時(shí)，多級(jí)萃取會(huì)造更加成嚴(yán)重的互溶損失。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的混合澄清器所存在的問題，本實(shí)用新型推出了新型結(jié)構(gòu)的混合澄清器，通過采用兩混合室串聯(lián)的雙混合室和在混合室與澄清室之間設(shè)置回流管，克服乳化以及互溶現(xiàn)象對(duì)萃取效果帶來的不利影響，改善混合強(qiáng)度和澄清時(shí)間之間的矛盾，從而降低設(shè)備操作和成本。本實(shí)用新型所涉及的帶回流管的雙混合室混合澄清器包括雙混合室和澄清室，雙混合室與澄清室連通并由回流管連接。雙混合室外形呈圓筒狀，內(nèi)部由兩塊溢流擋板將其分為大小完全相同的前混合室和后混合室。兩塊溢流擋板平行設(shè)置，前混合室一側(cè)的溢流擋板為上溢流擋板，上溢流擋板與雙混合室上蓋之間有溢流通道；后混合室一側(cè)的溢流擋板為下溢流擋板，下溢流擋板與雙混合室下底之間有溢流通道。前混合室和后混合室通過上溢流擋板上部的溢流通道和后混合室下溢流擋板下部的溢流通道連通，前混合室底部有管口與料液進(jìn)管和萃取劑進(jìn)管連通。前混合室內(nèi)和后混合室內(nèi)分別有攪拌器，前混合室內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速大于后混合室內(nèi)攪拌器的轉(zhuǎn)速。澄清室呈長(zhǎng)方體形狀，采用透明材料制成的透明結(jié)構(gòu)。澄清器和雙混合室由保溫帶纏繞。澄清室水平放置并與雙混合室臨接，澄清室前端壁與后混合室壁面連接。澄清室的高度是混合室高度的0. 5 0. 8倍，澄清室的長(zhǎng)度是混合室直徑的1. 5 2倍。澄清室
3前端壁與后混合室壁面連接部位的上部設(shè)有柵網(wǎng)欄板，柵網(wǎng)欄板將澄清室與后混合室隔開并使兩者連通，柵網(wǎng)欄板長(zhǎng)度為澄清室前端壁與后混合室壁面連接部位長(zhǎng)度的一半。澄清室內(nèi)設(shè)置兩個(gè)溢流擋板，前部靠近柵網(wǎng)欄板處設(shè)置下溢流擋板，下溢流擋板與澄清室下底之間有溢流通道，后混合室和澄清室通過澄清室前部下溢流擋板下部的溢流通道連通。澄清室后部靠近后端壁處有上溢流擋板，上溢流擋板與澄清室上蓋之間有溢流通道。澄清室內(nèi)部設(shè)置兩條回流管，從澄清室下底引出并與混合室連接。兩條回流管置于上溢流擋板和下溢流擋板之間，一條為萃取相回流管，另一條為萃余相回流管。萃取相回流管從澄清室底部引出通入到后混合室內(nèi)，萃取相回流管伸入澄清室內(nèi)的端頂部為漏斗狀結(jié)構(gòu)，萃取相回流管在澄清室底部外側(cè)處設(shè)有可調(diào)節(jié)萃取相回流管端頂部高度的螺旋旋鈕。萃余相回流管從澄清室底部引出通入到前混合室內(nèi)，萃取相回流管在前混合室外部通過三通閥與料液進(jìn)管和萃取劑進(jìn)管連通。利用本實(shí)用新型進(jìn)行萃取操作的基本過程如下萃取實(shí)驗(yàn)前，先將前混合室充滿料液，將后混合室充滿萃取劑，然后打開攪拌器和進(jìn)料閥門，使得料液和萃取劑在攪拌器造成的吸力作用下進(jìn)入前混合室底部并混合。隨著流入量的增多，混合液通過雙混合室中部的兩個(gè)溢流擋板進(jìn)入后混合室，由后混合室底部的柵網(wǎng)欄板過濾雜質(zhì)后的混合液在后混合室內(nèi)進(jìn)一步攪拌混合。隨著流量的增多，混合后溶液經(jīng)過后混合室與澄清室之間的柵網(wǎng)欄板再一次過濾雜質(zhì)和泡沫之后進(jìn)入到澄清室。在澄清室中自上而下形成萃取液層、乳化泡沫層和萃余相層，上層萃取液穿過澄清室后部上溢流擋板上部的溢流通道進(jìn)入上溢流擋板的后側(cè)，最后， 從澄清室后部上蓋中的萃取液出口被抽取和收集。與此同時(shí)，澄清室中層的乳化泡沫通過萃取相回流管進(jìn)入后混合室底部，澄清室下層萃余相通過萃余相回流管進(jìn)入前混合室底部，進(jìn)一步參入攪拌混合、澄清分離過程。澄清室為透明結(jié)構(gòu)，從外部可以觀察澄清器乳化泡沫層的形成過程。澄清室和雙混合室由保溫帶纏繞，萃取操作過程在保溫狀態(tài)下進(jìn)行。本實(shí)用新型所涉及的帶回流管的雙混合室混合澄清器，采用兩混合室串聯(lián)的雙混合室，在混合室與澄清室之間設(shè)置回流管，兩混合室內(nèi)的攪拌器轉(zhuǎn)速設(shè)置不同，混合室和澄清室內(nèi)分別設(shè)置上溢流擋板和下溢流擋板，從而，使萃取劑和料液很好地混合和澄清，增加了兩相的自然行程，加快了分相速度，減少了流體短路、死區(qū)和倒流的可能，有效防止澄清液的回流，吸走乳化層中泡沫而減少界面互溶和澄清時(shí)間，較好解決混合強(qiáng)度大和澄清時(shí)間的矛盾，降低了澄清時(shí)間，提高了萃取效率。采用本實(shí)用新型作萃取設(shè)備，以異戊醇作萃取劑，從含硼的鹽田鹵水料液中提取硼，取得良好的萃取效果，其萃取率達(dá)到90%以上。

圖1是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記說明1、前混合室2、后混合室3、澄清室4、高速攪拌器[0022]5、低速攪拌器7、下溢流擋板9、下溢流擋板11、保溫帶13、柵網(wǎng)欄板15、三通閥17、閥門19、萃余相回流管b、萃取劑進(jìn)管d、萃余相回流路線f、萃余液排出口
6、上溢流擋板 8、柵網(wǎng)欄板 10、上溢流擋板 12、調(diào)節(jié)旋鈕 14、閥門 16、閥門
18、萃取相回流管 a、料液進(jìn)管 c、萃取相回流路線 e、萃取液出口 A、萃取相層B、乳化泡沫層界面 C、萃余相層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1顯示本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實(shí)用新型所涉及的帶回流管的雙混合室混合澄清器包括雙混合室和澄清室2，雙混合室和澄清室3的外部纏繞有保溫帶 11。雙混合室外形呈圓筒狀，內(nèi)部由兩塊溢流擋板將其分為大小完全相同的前混合室 1和后混合室2。兩塊溢流擋板平行設(shè)置，前混合室1 一側(cè)的溢流擋板為上溢流擋板4，上溢流擋板4與雙混合室上蓋之間有溢流通道；后混合室2 —側(cè)的溢流擋板為下溢流擋板7，下溢流擋板7與雙混合室下底之間有溢流通道。前混合室1和后混合室2通過上溢流擋板4 上部的溢流通道和后混合室2下溢流擋板7下部的溢流通道連通，前混合室1底部有管口與料液進(jìn)管a和萃取劑進(jìn)管b連通。前混合室1內(nèi)的攪拌器為高速攪拌器4，后混合室2內(nèi)的攪拌器為低速攪拌器5，后混合室2內(nèi)的低速攪拌器5的轉(zhuǎn)速為前混合室1內(nèi)的高速攪拌器4轉(zhuǎn)速的50 %。澄清室3呈長(zhǎng)方體形狀，水平放置并與雙混合室臨接，澄清室3前端壁與后混合室 2壁面連接。澄清室3的高度是混合室高度的0. 5 0. 8倍，澄清室3的長(zhǎng)度是混合室直徑的1. 5 2倍。澄清室3前端壁與后混合室2壁面連接部位的上部設(shè)有柵網(wǎng)欄板8，柵網(wǎng)欄板8將澄清室3與后混合室2隔開并使兩者連通，柵網(wǎng)欄板8長(zhǎng)度為澄清室3前端壁與后混合室2壁面連接部位長(zhǎng)度的一半。澄清室3為透明結(jié)構(gòu)，澄清器3和雙混合室由保溫帶11纏繞。澄清室3內(nèi)設(shè)置兩個(gè)溢流擋板，前部靠近柵網(wǎng)欄板8處設(shè)置下溢流擋板9，下溢流擋板9與澄清室3下底之間有溢流通道，后混合室2和澄清室3通過澄清室3前部下溢流擋板9下部的溢流通道連通。澄清室3后部靠近后端壁處有上溢流擋板10，上溢流擋板10 與澄清室3上蓋之間有溢流通道。澄清室3內(nèi)部設(shè)置兩條回流管，從澄清室2下底引出并與混合室連接。兩條回流管置于上溢流擋板10和下溢流擋板9之間，一條為萃取相回流管18，另一條為萃余相回流管19。萃取相回流管18從澄清室3底部引出通入到后混合室2內(nèi)，萃取相回流管18伸入澄清室3內(nèi)的端頂部具有漏斗狀結(jié)構(gòu)，萃取相回流管18在澄清室3底部外側(cè)處設(shè)有可調(diào)節(jié)萃取相回流管端頂高度的螺旋旋鈕12。萃余相回流管19從澄清室3底部引出通入到前混合室1內(nèi)，萃余相回流管19在前混合室1外部通過三通閥17與料液進(jìn)管a和萃取劑進(jìn)管 b連通。 澄清室3為透明結(jié)構(gòu)，澄清器3和雙混合室由保溫帶11纏繞。
權(quán)利要求1.一種帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于包括雙混合室和澄清室(3)，雙混合室與澄清室(3)連通并由回流管連接，雙混合室外形呈圓筒狀，內(nèi)部由兩塊溢流擋板將其分為大小完全相同的前混合室(1)和后混合室(2);澄清室(3)呈長(zhǎng)方體形狀，水平放置并與雙混合室臨接，澄清室(3)前端壁與后混合室(2)壁面連接部位的上部設(shè)有柵網(wǎng)欄板 (8)，柵網(wǎng)欄板(8)將澄清室(3)與后混合室(2)隔開并使兩者連通；澄清室(2)內(nèi)部設(shè)置兩條回流管，從澄清室(3)下底引出并與混合室連接，萃取相回流管(18)從澄清室(3)底部引出通入到后混合室(2 )內(nèi)，萃余相回流管(19)從澄清室(3)底部引出通入到前混合室(1) 內(nèi)；前混合室(1)內(nèi)和后混合室(2)內(nèi)分別有攪拌器，前混合室(1)內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速大于后混合室(2)內(nèi)攪拌器的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于雙混合室內(nèi)部的兩塊溢流擋板平行設(shè)置，前混合室(1) 一側(cè)的溢流擋板為上溢流擋板(6)，上溢流擋板 (6)與雙混合室上蓋之間有溢流通道；后混合室(2) —側(cè)的溢流擋板為下溢流擋板(7)，下溢流擋板(7)與雙混合室下底之間有溢流通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于澄清室(3)的高度是混合室高度的0. 5 0. 8倍，澄清室(3)的長(zhǎng)度是混合室直徑的1. 5 2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于柵網(wǎng)欄板(8) 的長(zhǎng)度為澄清室(3)前端壁與后混合室(2)壁面連接部位長(zhǎng)度的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于在后混合室(2)的底部裝有柵網(wǎng)欄板(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于萃取相回流管(18)伸入澄清室(3)內(nèi)的端頂部為漏斗狀結(jié)構(gòu)，萃取相回流管(16)在澄清室(3)底部外側(cè)處設(shè)有可調(diào)節(jié)萃取相回流管(18)端頂部高度的螺旋旋鈕(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于澄清室(3) 內(nèi)設(shè)置兩個(gè)溢流擋板，前部靠近柵網(wǎng)欄板處設(shè)置下溢流擋板(9)，下溢流擋板(9)與澄清室(3)下底之間有溢流通道，澄清室(3)后部靠近后端壁處有上溢流擋板(10)上溢流擋板與澄清室上蓋之間有溢流通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于前混合室(1) 內(nèi)的攪拌器為高速攪拌器(4)，后混合室(2)內(nèi)的攪拌器為低速攪拌器(5)，后混合室(2)內(nèi)的低速攪拌器(5)的轉(zhuǎn)速為前混合室(1)內(nèi)的高速攪拌器(4)轉(zhuǎn)速的50 %。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回流管的雙混合室混合澄清器，其特征在于澄清室(3)為透明結(jié)構(gòu)，澄清器(3 )和雙混合室由保溫帶(11)纏繞。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種帶有回流管的雙混合室混合澄清器，包括由回流管連接的雙混合室和澄清室，雙混合室內(nèi)部由平行設(shè)置的溢流擋板分為前混合室和后混合室。后混合室內(nèi)低速攪拌器的轉(zhuǎn)速為前混合室內(nèi)高速攪拌器轉(zhuǎn)速的50%。澄清室水平放置并與雙混合室鄰接，澄清室前端壁與后混合室壁面連接。澄清室的高度是混合室高度的0.5～0.8倍，澄清室的長(zhǎng)度是混合室直徑的1.5～2倍。澄清室前端壁與后混合室壁面連接部位的上部設(shè)有柵網(wǎng)欄板，柵網(wǎng)欄板長(zhǎng)度為澄清室前端壁與后混合室壁面連接部位長(zhǎng)度的一半。澄清室內(nèi)部設(shè)置兩條回流管，從澄清室下底引出并分別通入到后混合室內(nèi)和前混合室內(nèi)。本實(shí)用新型加速了萃取劑和料液的混合和澄清，提高了萃取效率，降低設(shè)備操作成本。
文檔編號(hào)B01D11/04GK202006039SQ201120085540
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者劉偉, 吳丹, 張慧峰, 張雨山, 高書寶 申請(qǐng)人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所