全文摘要
本实用新型提供了一种萃取塔，包括：萃取塔柱，用于注入萃取剂；雾化室，设置在萃取塔柱上并与萃取塔柱相连通，萃取剂的液面能够处于雾化室中，雾化室的横截面积大于萃取塔柱的横截面积，第一进液管设置在雾化室上；雾化设备，设置在第一进液管上，重相物质能够经雾化设备雾化后注入雾化室。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中萃取塔结构复杂、操作成本和维护成本高的问题。
主设计要求
1.一种萃取塔，其特征在于，包括：萃取塔柱(13)，用于注入萃取剂；雾化室(3)，设置在所述萃取塔柱(13)上并与所述萃取塔柱(13)相连通，所述萃取剂的液面能够处于所述雾化室(3)中，所述雾化室(3)的横截面积大于所述萃取塔柱(13)的横截面积，第一进液管设置在所述雾化室(3)上；雾化设备(2)，设置在所述第一进液管上，重相物质能够经所述雾化设备(2)雾化后注入所述雾化室(3)。
设计方案
1.一种萃取塔，其特征在于，包括：
萃取塔柱(13)，用于注入萃取剂；
雾化室(3)，设置在所述萃取塔柱(13)上并与所述萃取塔柱(13)相连通，所述萃取剂的液面能够处于所述雾化室(3)中，所述雾化室(3)的横截面积大于所述萃取塔柱(13)的横截面积，第一进液管设置在所述雾化室(3)上；
雾化设备(2)，设置在所述第一进液管上，重相物质能够经所述雾化设备(2)雾化后注入所述雾化室(3)。
2.根据权利要求1所述的萃取塔，其特征在于，所述雾化室(3)的内腔呈球形或椭球形并具有中心水平面，所述中心水平面为所述雾化室(3)的横截面中面积最大的横截面，所述雾化室(3)上设置有第一排液管(5)，所述第一排液管(5)包括第一段(21)、第二段(22)和第三段(23)，所述第一段(21)与所述雾化室(3)的溢流孔相连，所述溢流孔位于所述中心水平面以下，所述第三段(23)的轴线与所述中心水平面平行，所述第二段(22)连接在所述第一段(21)和所述第三段(23)之间，所述第三段(23)的内表面的底端与所述中心水平面持平或低于所述中心水平面，并且所述中心水平面与所述第三段(23)的内表面的底端之间的高度差在0至30mm之间。
3.根据权利要求2所述的萃取塔，其特征在于，所述雾化室(3)中设置有挡板(6)，所述挡板(6)设置在所述溢流孔上方，所述挡板(6)所在平面与所述中心水平面之间的夹角在0°至75°之间。
4.根据权利要求3所述的萃取塔，其特征在于，所述挡板(6)的弦高在20mm至120mm之间。
5.根据权利要求2所述的萃取塔，其特征在于，所述第二段(22)的轴线与所述第一段(21)的轴线之间的夹角在15°至90°之间。
6.根据权利要求2所述的萃取塔，其特征在于，所述雾化室(3)上设置有第一视镜(4)，所述第一视镜(4)位于所述中心水平面以上。
7.根据权利要求2所述的萃取塔，其特征在于，所述萃取塔柱(13)的侧壁的底部设置有第二视镜(7)，所述第二视镜(7)的高度在800mm至1000mm之间。
8.根据权利要求7所述的萃取塔，其特征在于，所述萃取塔柱(13)的侧壁上设置有第二进液管(12)和第三进液管(11)，所述第二进液管(12)高于所述中心水平面并位于与所述第一排液管(5)相对的一侧，所述第三进液管(11)高于所述第二视镜(7)的顶端0至200mm并位于与所述第一排液管(5)相对的一侧。
9.根据权利要求7所述的萃取塔，其特征在于，所述萃取塔柱(13)上设置有第二排液管，所述第二排液管呈“U”形，所述第二排液管的第一端设置在所述萃取塔柱(13)的底部，所述第二排液管的第二端高于所述第二视镜(7)的底端0至200mm。
10.根据权利要求1所述的萃取塔，其特征在于，所述雾化室(3)的内腔呈球形，所述雾化室(3)的内腔半径r雾<\/sub>与所述萃取塔柱(13)的内腔半径r塔<\/sub>之间的关系满足：1\/4≤(r雾<\/sub>-r塔<\/sub>)\/r塔<\/sub>≤2\/3。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种萃取塔。
背景技术
化工生产通常会产生大量的含有有机物的废水，废水一般需要采用萃取工艺将其中的有机物进行提取分离。萃取工艺是利用重力或机械作用使一种液体破碎成液滴，分散在另一连续液体中，进行液-液萃取，轻相液体(萃取剂)由底部进入、顶部排出；重相液体(含有机物的废水)由顶部进入、底部排出。萃取塔是萃取工艺分离的重要设备，萃取塔有多种形式，通常有填料塔、筛板塔、脉冲塔、转盘塔、偏心转盘塔、改进型转盘塔。通常萃取塔的内部结构通常是在塔顶安装重组分物料喷撒盘，将重组分物料均匀喷撒到萃取剂中；塔内壁交错焊接具有一定间距的挡折板以增加轻重物料在塔内交互流动时间，或在塔内装有适宜的填料作为气液两相间接触构件。填料造价高，并且需要定期更换，造成操作成本高昂的问题。挡折板等附属结构使萃取塔结构复杂且易结垢，需要定期清垢，造成劳动强度大的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种萃取塔，以解决现有技术中萃取塔结构复杂、操作成本和维护成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种萃取塔，包括：萃取塔柱，用于注入萃取剂；雾化室，设置在萃取塔柱上并与萃取塔柱相连通，萃取剂的液面能够处于雾化室中，雾化室的横截面积大于萃取塔柱的横截面积，第一进液管设置在雾化室上；雾化设备，设置在第一进液管上，重相物质能够经雾化设备雾化后注入雾化室。
进一步地，雾化室的内腔呈球形或椭球形并具有中心水平面，中心水平面为雾化室的横截面中面积最大的横截面，雾化室上设置有第一排液管，第一排液管包括第一段、第二段和第三段，第一段与雾化室的溢流孔相连，溢流孔位于中心水平面以下，第三段的轴线与中心水平面平行，第二段连接在第一段和第三段之间，第三段的内表面的底端与中心水平面持平或低于中心水平面，并且中心水平面与第三段的内表面的底端之间的高度差在0至30mm之间。
进一步地，雾化室中设置有挡板，挡板设置在溢流孔上方，挡板所在平面与中心水平面之间的夹角在0°至75°之间。
进一步地，挡板的弦高在20mm至120mm之间。
进一步地，第二段的轴线与第一段的轴线之间的夹角在15°至90°之间。
进一步地，雾化室上设置有第一视镜，第一视镜位于中心水平面以上。
进一步地，萃取塔柱的侧壁的底部设置有第二视镜，第二视镜的高度在800mm至1000mm之间。
进一步地，萃取塔柱的侧壁上设置有第二进液管和第三进液管，第二进液管高于中心水平面并位于与第一排液管相对的一侧，第三进液管高于第二视镜的顶端0至200mm并位于与第一排液管相对的一侧。
进一步地，萃取塔柱上设置有第二排液管，第二排液管呈“U”形，第二排液管的第一端设置在萃取塔柱的底部，第二排液管的第二端高于第二视镜的底端0至200mm。
进一步地，雾化室的内腔呈球形，雾化室的内腔半径r雾<\/sub>与萃取塔柱的内腔半径r塔<\/sub>之间的关系满足：1\/4≤(r雾<\/sub>-r塔<\/sub>)\/r塔<\/sub>≤2\/3。
应用本实用新型的技术方案，雾化室的横截面积大于萃取塔柱的横截面积起到膨胀结构的作用，重相废液经雾化设备的雾化后进入到雾化室中并与萃取塔柱中的萃取剂液面接触，大大地增加了重相物质与萃取剂之间的接触面积，保证其充分分散到轻相萃取剂中，即扩大了重相物质与轻相物质的接触表面积，提高了萃取吸收效果。上述结构取代了传统萃取塔中的挡折板结构，并能够得到相同甚至更好的萃取效果，简化了萃取塔结构，降低了维护清洁的难度，延长了相邻两次维护检修之间的操作周期长度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的萃取塔的实施例的结构示意图；
图2示出了图1的萃取塔的上半部的结构示意图；
图3示出了图1的萃取塔的下半部的结构示意图；以及
图4示出了图1的萃取塔的挡板的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、过滤机；2、雾化设备；3、雾化室；4、第一视镜；5、第一排液管；6、挡板；7、第二视镜；8、排水口；9、排净口；10、萃取液总入口；11、第三进液管；12、第二进液管；13、萃取塔柱；21、第一段；22、第二段；23、第三段；24、溢流孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，本实施例的萃取塔包括萃取塔柱13、雾化室3和雾化设备2，其中，萃取剂注入萃取塔柱13，雾化室3设置在萃取塔柱13上并与萃取塔柱13相连通，萃取剂的液面能够处于雾化室3中，雾化室3的横截面积大于萃取塔柱13的横截面积，第一进液管设置在雾化室3上；雾化设备2和过滤机1设置在第一进液管上，重相物质能够经过滤和雾化后注入雾化室3。
应用本实施例的技术方案，雾化室3的横截面积大于萃取塔柱13的横截面积起到膨胀结构的作用，重相废液经雾化设备2的雾化后进入到雾化室3中并与萃取塔柱13中的萃取剂液面接触，大大地增加了重相物质与萃取剂之间的接触面积，保证其充分分散到轻相萃取剂中，即扩大了重相物质与轻相物质的接触表面积，提高了萃取吸收效果。上述结构取代了传统萃取塔中的挡折板结构，并能够得到相同甚至更好的萃取效果，简化了萃取塔结构，降低了维护清洁的难度，延长了相邻两次维护检修之间的操作周期长度。
萃取塔柱13的侧壁上设置有第二进液管12和第三进液管11，第二进液管12和第三进液管11均位于与第一排液管5相对的一侧并与萃取液总入口10相连通，这使轻相物质(萃取剂)能够均匀地分布在萃取塔柱13中向上流动保持萃取能力，并在萃取完成后从第一排液管5排出。其中，第二进液管12高于萃取液位面，第三进液管11位于萃取塔柱13的底部。萃取塔柱13的底部设置有第二排液管，萃取后的重相物质(废水)通过第二排液管排出。至此，萃取液和废液分别形成两个循环并在萃取塔柱13中交汇完成萃取。本实施例的第二排液管呈“U”形，第二排液管的第一端设置在萃取塔柱13的底部，第二排液管的第二端为排水口8，第二排液管利用U型管原理，以保证水相连续排出，液位稳定。第二排液管还包括设置在U型管底部的排净口9，在萃取塔彻底清洗的时候可以打开排净口9以将萃取塔中的全部液体排出。
常温下，将萃取剂乙酸乙酯或正己烷从萃取液总入口10加入到萃取塔中，萃取液液面在萃取塔柱13内的不断上升至雾化室的液位面时，萃取液开始从溢流口24流出。将常温下的三羟甲基丙烷的有机废水(重相物质)经过过滤机1过滤固体颗粒杂质，再进入雾化机2经雾化后进入到雾化室3，雾化后的三羟甲基丙烷的有机废水在雾化室3与萃取剂接触，废水中的有机物质被萃取剂吸收后，水相由重力作用下沉到萃取塔柱13的底部，通过萃取塔柱13的侧壁的底部设置的第二视镜7观察水位，然后通过排水口8控制连续排出，达标的有机废水再进入污水厂处理。从溢流口24流出的萃取剂循环利用，达到饱和后进行提纯后可重复利用。
具体地，如图2所示，本实施例的雾化室3的内腔呈球形，图中虚线所在的平面为雾化室3的中心水平面，即横截面积最大的水平面。雾化室3的内腔半径r雾<\/sub>与萃取塔柱13的内腔半径r塔<\/sub>之间的关系满足：(r雾<\/sub>-r塔<\/sub>)\/r塔<\/sub>＝1\/2，将萃取剂液面保持在的虚线所在的中心水平面附近即可得到最大的接触面积和最优的膨胀效果。本实施例仅示出了一个最优实施例，r雾<\/sub>与r塔<\/sub>之间的关系优选满足：1\/4≤(r雾<\/sub>-r塔<\/sub>)\/r塔<\/sub>≤2\/3。在图中未示出的其他实施例中，雾化室也可以呈椭圆形，并将椭圆雾化室横向布置，以使液面能够位于长轴所在的中心水平面附近。
如图2所示，本实施例的雾化室3上设置有第一排液管5，第一排液管5包括第一段21、第二段22和第三段23，第一段21与雾化室3的溢流孔24相连，溢流孔24位于中心水平面以下，第三段23的轴线与中心水平面平行，第二段22连接在第一段21和第三段23之间，第三段23的内表面的底端与中心水平面持平或低于中心水平面，并且中心水平面与第三段23的内表面的底端之间的高度差D3为5mm，其可调范围优选在0至30mm之间。上述结构在第一排液管5和雾化室3之间形成U形管结构，使萃取剂的面能够始终保持在中心水平面附近，
优选地，如图2所示，在本实施例中，第一排液管5的第二段22的轴线与第一段21的轴线之间的夹角θ2为45°，其可调范围优选在15°至90°之间。
本实施例的雾化室3中还设置有挡板6，如图4所示，挡板6设置在溢流孔24上方并倾斜设置，一起到遮挡和导流的作用。挡板6与雾化室3的内壁接触的一侧为弧形曲线，挡板6朝向雾化室3内部的一侧为直线，具体地，本实施例的挡板6所在平面与中心水平面之间的夹角θ1为45°，其可调范围优选在0°至75°之间。弧形曲线一侧的顶点位于中心水平面以下，并且该顶点与中心水平面之间的距离D1的可调范围优选在10mm至800mm之间，具体可以在20mm至30mm之间；该顶点与溢流孔24的顶端之间的距离D2为50mm，其可调范围优选在20mm至100mm之间。本实施例的挡板6的弦高D为150mm，其可调范围优选在20mm至200mm之间。
如图2和图3所示，本实施例的雾化室3上设置有第一视镜4，第一视镜4位于中心水平面以上，用于观察雾化室3内以及萃取剂液位面的工作情况，在雾化室3内出现异常时操作人员能够及时的作出反应和调整。本实施例的第二视镜7的高度H2为1000mm，其可调范围优选在800mm至1000mm之间。具体地，如图3所示，第三进液管11超过第二视镜7的顶端的距离H1为100mm，其可调范围优选在0至200mm之间。排水口8超过第二视镜7的底端的距离H2为100mm，其可调范围优选在0至200mm之间。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
雾化室的横截面积大于萃取塔柱的横截面积起到膨胀结构的作用，重相废液经雾化设备的雾化后进入到雾化室中并与萃取塔柱中的萃取剂液面接触，大大地增加了重相物质与萃取剂之间的接触面积，保证其充分分散到轻相萃取剂中，即扩大了重相物质与轻相物质的接触表面积，提高了萃取吸收效果。上述结构取代了传统萃取塔中的挡折板结构，并能够得到相同甚至更好的萃取效果，简化了萃取塔结构，降低了维护清洁的难度，延长了相邻两次维护检修之间的操作周期长度。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822275863.6
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209740760U
授权时间:20191206
主分类号:C02F1/26
专利分类号:C02F1/26
范畴分类:申请人:中国石油天然气股份有限公司
第一申请人:中国石油天然气股份有限公司
申请人地址:100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
发明人:韩小平;张成业;姜随纲;李红娟;李晓鹏;候西峰;马云超;范玉丽
第一发明人:韩小平
当前权利人:中国石油天然气股份有限公司
代理人:韩建伟;谢湘宁
代理机构:11240
代理机构编号:北京康信知识产权代理有限责任公司 11240
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计