一種實現(xiàn)ptmg生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種化工生產(chǎn)中使用的連續(xù)萃取設(shè)備，尤其是涉及一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的轉(zhuǎn)盤萃取塔在進行工業(yè)放大時，由于軸向返混而使絕大部分的塔高用于補償軸向返混帶來的傳質(zhì)推動力的降低等的技術(shù)問題。本實用新型包括筒體，筒體上設(shè)有防爆電機，防爆電機連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸伸入到筒體內(nèi)，筒體從上到下依次分為上分離段筒體、混合段筒體、下分離段筒體，上分離段筒體設(shè)在重液進口之上，下分離段筒體設(shè)在清液進口之下，轉(zhuǎn)軸上連接有多個轉(zhuǎn)盤，每兩個上下相鄰的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)，固定環(huán)的外邊緣與混合段筒體的內(nèi)壁連接；所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有2-5個葉片，葉片焊接于轉(zhuǎn)盤之上，一端與轉(zhuǎn)軸相切焊接。
【專利說明】一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種化工生產(chǎn)中使用的連續(xù)萃取設(shè)備，尤其是涉及一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]萃取塔的萃取過程是利用在兩個不相混溶的液相中各種組分(包括目的產(chǎn)物)溶解度不同。從而達到分離的目的。它是分離液體混合物常用的單元操作，在發(fā)酵和生物上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它不僅可以提取和增濃產(chǎn)物，還可以除掉部分其他類似物質(zhì)，使產(chǎn)物獲得初步純化。
[0003]萃取塔主要用于液一液、液一固、固-液-液傳質(zhì)系統(tǒng)?；ゎ?磺胺類藥以及其他藥物的生產(chǎn)過程；從發(fā)酵液中提取抗生素；從發(fā)酵液中提取色素；脫出廢水中的酚類；中藥類:用有機溶劑從藥用植物中提取生物堿；用有機溶劑從銀杏中萃取黃酮；用于多種中藥化學(xué)成分的萃取，如多糖類、蛋白質(zhì)酚類、皂甙類、黃酮類、生物堿類、留體類。食品類:用于奶蛋白、曲拉粉、蜂王漿、食品添加劑、香料香精等萃取工藝；色素類:用于天然色素的純化分離如番茄紅(黃)素、枸杞子紅(黃)素、桅子紅(黃)色素、菊花黃素、蒙花素、辣椒紅素
坐寸ο
[0004]大型轉(zhuǎn)盤萃取塔是一種重要的化工傳質(zhì)設(shè)備，它在化工石油和環(huán)境保護等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)盤萃取塔具有結(jié)構(gòu)簡單，處理量大，投資小等優(yōu)點。因此，自從其問世以來，一直在醫(yī)藥、精細石油化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。影響轉(zhuǎn)盤萃取塔傳質(zhì)的主要因索是分散相存留分數(shù)和軸向返混。轉(zhuǎn)盤萃取塔在進行工業(yè)放大時，由于軸向返混而使絕大部分的塔高用于補償軸向返混帶來的傳質(zhì)推動力的降低。在萃取塔中連續(xù)相內(nèi)的軸向返混被認為是由以下幾種因索中的一個或幾個而引起的:1.由于流體和流體攪拌而引起的渦流擴散；2.徑向速度分布；3.分散相液滴尾流內(nèi)連續(xù)相等的火帶；4.分散相液滴流動引起的渦流。但具體造成返混的因索、來源、影響程度以及影響區(qū)域研究的還很不充分。
[0005]Bart等人則對轉(zhuǎn)盤萃取塔內(nèi)單相和兩相流體流動規(guī)律進行了深入的研究。他們指出，充分的徑向流動量傳遞是保證傳質(zhì)過程中設(shè)備體積的有效利用的充分條件。如果設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)不能保證這種徑向的動量傳遞，增加轉(zhuǎn)盤塔的轉(zhuǎn)速也不可能達到充分的傳質(zhì)和分離要求，特別是對大塔徑的轉(zhuǎn)盤塔。在層流邊界層流動情況下，轉(zhuǎn)盤的徑向動量傳遞是通過從轉(zhuǎn)盤邊緣向外釋放自由液體射流來實現(xiàn)的。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型需要是提供一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的轉(zhuǎn)盤萃取塔在進行工業(yè)放大時，由于軸向返混而使絕大部分的塔高用于補償軸向返混帶來的傳質(zhì)推動力的降低等的技術(shù)問題。
[0007]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0008]本實用新型的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，包括筒體，所述的筒體上設(shè)有防爆電機，防爆電機連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸伸入到筒體內(nèi)，筒體從上到下依次分為上分離段筒體、混合段筒體、下分離段筒體，上分離段筒體設(shè)在重液進口之上，下分離段筒體設(shè)在清液進口之下，轉(zhuǎn)軸上連接有多個轉(zhuǎn)盤，每兩個上下相鄰的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)，固定環(huán)的外邊緣與混合段筒體的內(nèi)壁連接；所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有2-5個葉片，葉片焊接于轉(zhuǎn)盤之上，一端與轉(zhuǎn)軸相切焊接。
[0009]PTMG即聚四亞甲基醚二醇。固定環(huán)為中心開孔的平板，固定環(huán)將混合段筒體分成一系列萃取室。萃取室中心有一轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的直徑略小于固定環(huán)的開孔直徑，一系列的轉(zhuǎn)盤平行的安裝在轉(zhuǎn)軸上，這樣，轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸可以方便的裝入塔內(nèi)。中間兩副法蘭之間是混合段筒體，液-液傳質(zhì)過程主要在這里完成。中間上法蘭至頂板部分為上分離段筒體，用于澄清輕液；中間下法蘭至底法蘭部分為下分離段筒體，用于澄清重液。在混合段上方和下方裝有大孔篩板，重相從篩板下方進入塔內(nèi)，輕相則從篩板上方進入塔內(nèi)，篩板的作用是減少液體的攪動，以增強澄清段的分相效果。
[0010]轉(zhuǎn)盤萃取設(shè)備的進一步說明:動力機構(gòu)在筒體外，轉(zhuǎn)軸設(shè)在筒體內(nèi)并與動力機構(gòu)傳動連接，動力機構(gòu)為帶減速機的多級變速電機，設(shè)置于上分離段筒體的頂部。轉(zhuǎn)軸的軸向垂直地面；轉(zhuǎn)盤有多個，均勻分布于上下段分離筒體之間，相鄰轉(zhuǎn)盤之間有固定環(huán)，固定環(huán)外壁焊接于塔體的內(nèi)壁。各個轉(zhuǎn)盤沿轉(zhuǎn)軸的軸向依次連接在轉(zhuǎn)軸上，且間隔分布。轉(zhuǎn)盤的正面設(shè)有2-5個葉片，葉片焊接于轉(zhuǎn)盤之上，且葉片的一段與轉(zhuǎn)軸相切焊接，且各個葉片關(guān)于轉(zhuǎn)軸成軸對稱。
[0011]固定環(huán)的內(nèi)邊緣設(shè)有垂直于固定環(huán)的擋板，構(gòu)成虛擬的澄清區(qū)。整個萃取區(qū)山轉(zhuǎn)盤和渦輪葉片以及固定環(huán)的擋板分成多個混合區(qū)和澄清區(qū)。它具有傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤萃取塔原有分散作用，同時又有分開的澄清區(qū)，這樣就以反復(fù)進行凝聚再分散，以減少了軸向的混合，提高了萃取效率。
[0012]萃取設(shè)備的萃取過程是利用咋兩個不相混溶的液相中各種組分(包括目的產(chǎn)物)溶解度不同，從而達到分離的目的。由動力機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)軸帶動固設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤和渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，從而使連續(xù)相和分散相即輕相與重相一起轉(zhuǎn)動，液流中產(chǎn)生了高的速度梯度和剪切應(yīng)力，剪切應(yīng)力一方面使連續(xù)相產(chǎn)生強烈的旋渦，另一方面又使分散相破裂成許多微小的液滴，從而增大了分散相的傳質(zhì)系數(shù)即接觸界面，使其在固定環(huán)之間發(fā)生質(zhì)量交換，達到分離的目的。
[0013]作為優(yōu)選，所述的上分離段筒體、下分離段筒體上設(shè)置有視鏡，用于觀察筒體內(nèi)液體的情況。
[0014]作為優(yōu)選，所述的上分離段筒體上設(shè)有清液出口，下分離段筒體上設(shè)有重質(zhì)排放□。
[0015]作為優(yōu)選，所述的筒體的徑高比為1:8?10。
[0016]作為優(yōu)選，所述的筒體外部設(shè)置了不銹鋼加熱夾套，用于控制萃取溫度。
[0017]作為優(yōu)選，所述的筒體上下兩端分別設(shè)有頂板、底板，底板與頂板之間連接有支柱，支柱上設(shè)有筋板，防爆電機固定在頂板上。
[0018]作為優(yōu)選，所述的上分離段筒體、混合段筒體、下分離段筒體之間通過法蘭連接在一起。
[0019]作為優(yōu)選，所述的清液進口通過管道連接轉(zhuǎn)子流量計、物料輸送泵、物料桶。[0020]作為優(yōu)選，所述的清液出口、排放口分別通過管道連接有轉(zhuǎn)子流量計、料液桶。
[0021]因此，本實用新型在相鄰轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)，并在轉(zhuǎn)盤的正面焊接葉片，使得由轉(zhuǎn)盤離心力而向塔壁方向流動的液體被甩向塔壁，再返回，保證了由轉(zhuǎn)盤邊緣上的渦流產(chǎn)生的湍流狀態(tài)下的徑向動量傳遞，能夠有效控制轉(zhuǎn)盤筒體內(nèi)的級間返混，有利于筒體內(nèi)兩相間的傳質(zhì)。筒體內(nèi)由于被固定環(huán)分隔成各個區(qū)間，轉(zhuǎn)盤和渦輪葉片轉(zhuǎn)動而引起的旋渦能大體上被局限在各個區(qū)間，從而減少軸向返混，提高了轉(zhuǎn)盤萃取塔的傳質(zhì)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]附圖2是本實用新型實施例的一種流程示意圖。
[0024]圖中零部件、部位及編號:防爆電機1、轉(zhuǎn)軸2、上分離段筒體3、混合段筒體4、下分離段筒體5、重液進口 6、清液進口 7、轉(zhuǎn)盤8、固定環(huán)9、視鏡10、清液出口 11、物料輸送泵
12、重質(zhì)排放口 13、頂板14、底板15、支柱16、筋板17、法蘭18、轉(zhuǎn)子流量計19、物料桶20、料液桶21。
【具體實施方式】
[0025]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0026]實施例:本例的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，如圖1，包括筒體，筒體的徑高比為1:8，筒體外部設(shè)置了不銹鋼加熱夾套。筒體上設(shè)有防爆電機1，防爆電機連接有轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)軸伸入到筒體內(nèi)，筒體上下兩端分別設(shè)有頂板14、底板15，底板與頂板之間連接有支柱16，支柱上設(shè)有筋板17，防爆電機固定在頂板上。筒體從上到下依次分為上分離段筒體3、混合段筒體4、下分離段筒體5，上分離段筒體、混合段筒體、下分離段筒體之間通過法蘭18連接在一起。上分離段筒體3、下分離段筒體5上設(shè)置有視鏡10。上分離段筒體設(shè)在重液進口 6之上，下分離段筒體設(shè)在清液進口 7之下，轉(zhuǎn)軸上連接有多個轉(zhuǎn)盤8，每兩個上下相鄰的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)9，固定環(huán)的外邊緣與混合段筒體的內(nèi)壁連接；轉(zhuǎn)盤上設(shè)有2-5個葉片，葉片焊接于轉(zhuǎn)盤之上，一端與轉(zhuǎn)軸相切焊接。上分離段筒體上設(shè)有清液出口 11，下分離段筒體上設(shè)有重質(zhì)排放口 13。清液進口通過管道連接轉(zhuǎn)子流量計19、物料輸送泵12、物料桶20。清液出口、排放口分別通過管道連接有轉(zhuǎn)子流量計19、料液桶21。
[0027]下面以使用本實用新型來萃取四氫呋喃聚合反應(yīng)產(chǎn)物中雜多酸為例來更進一步闡述本實用新型的應(yīng)用。
[0028]四氫呋喃開環(huán)聚合是生產(chǎn)聚四亞甲基醚二醇的基本聚合反應(yīng)，雜多酸是聚合反應(yīng)所需要的催化劑。當(dāng)聚合反應(yīng)完成后，聚合產(chǎn)物中含有大約1%左右的催化劑殘留，75%左右的未反應(yīng)的四氫呋喃和24%左右的聚四亞甲基醚二醇，催化劑就需要通過萃取除去。雜多酸催化劑密度高，粘度大，萃取完成后的催化劑會沉降到塔底。
[0029]如圖2，本例中使用正戊烷作為萃取劑，正戊烷和聚合反應(yīng)產(chǎn)物在物料桶20中初步混合，在通過物料輸送泵22、轉(zhuǎn)子流量計19經(jīng)清液進口 7進入混合段筒體4 ;打開防爆電機1，調(diào)整轉(zhuǎn)速，從視鏡10可以觀察塔體內(nèi)物料的情況。正戊烷和反應(yīng)產(chǎn)物萃取反應(yīng)完成后，正戊烷和四氫呋喃、聚四亞甲基醚二醇形成均勻的混合清液，雜多酸催化劑不溶于上述混合液體，沉降在下分離段筒體5底部，通過重液出口 12排放后返回反應(yīng)釜循環(huán)利用。萃取清液經(jīng)過清液出口 11排除輸送到下面的處理工序，重液進口 6接通氮氣，用于停車時清空塔體物料。
[0030]在傳統(tǒng)的萃取方式下，出口物料的雜多酸催化劑含量在500ppm左右，在采用以上轉(zhuǎn)盤萃取塔后，出口催化劑含量大約在50ppm,相當(dāng)于舊工藝的十分之一。
[0031]以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，包括筒體，其特征在于所述的筒體上設(shè)有防爆電機(1)，防爆電機連接有轉(zhuǎn)軸(2)，轉(zhuǎn)軸伸入到筒體內(nèi)，筒體從上到下依次分為上分離段筒體(3)、混合段筒體(4)、下分離段筒體(5)，上分離段筒體設(shè)在重液進口(6 )之上，下分離段筒體設(shè)在清液進口( 7 )之下，轉(zhuǎn)軸上連接有多個轉(zhuǎn)盤(8 )，每兩個上下相鄰的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有固定環(huán)(9)，固定環(huán)的外邊緣與混合段筒體的內(nèi)壁連接；所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有2-5個葉片，葉片焊接于轉(zhuǎn)盤之上，一端與轉(zhuǎn)軸相切焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的上分離段筒體(3 )、下分離段筒體(5 )上設(shè)置有視鏡(10 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的上分離段筒體(3)上設(shè)有清液出口(11)，下分離段筒體(5)上設(shè)有重質(zhì)排放口(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的筒體的徑高比為1:8?10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的筒體外部設(shè)置了不銹鋼加熱夾套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的筒體上下兩端分別設(shè)有頂板(14)、底板(15)，底板與頂板之間連接有支柱(16),支柱上設(shè)有筋板(17)，防爆電機(I)固定在頂板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的上分離段筒體(3)、混合段筒體(4)、下分離段筒體(5)之間通過法蘭(18)連接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的清液進口(7)通過管道連接轉(zhuǎn)子流量計(19)、物料輸送泵(12)、物料桶(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實現(xiàn)PTMG生產(chǎn)中催化劑分離的專用萃取設(shè)備，其特征在于所述的清液出口(11)、排放口(13)分別通過管道連接有轉(zhuǎn)子流量計(19)、料液桶(21)。
【文檔編號】B01D11/02GK203710733SQ201320797141
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】易杰, 張興臣, 靳凱 申請人:杭州三隆新材料有限公司