陳述離心萃取機(jī)的基本結(jié)構(gòu)-中合匯萃
槳葉式離心萃取機(jī)
這類離心萃取機(jī)的混合室設(shè)有槳葉,依靠槳葉的攪拌作用使兩相液體混合。美國的SRL型和ANL型、前蘇聯(lián)的MЧ?型和ZEN型、德國的WAK型和我國XS型等都是槳葉式單臺單級離心萃取機(jī)。下面以SRL和BXP型兩種為代表來介紹這類離心萃取機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和特點。
SRL型是最早問世的一種單臺單級式離心萃取機(jī),由美國薩凡那河實驗室于60年代初期研制成功。它的主要組成部分有轉(zhuǎn)筒、外殼、軸和混合室。轉(zhuǎn)筒的上部是堰段,設(shè)有兩相液體各自的相堰和通道。轉(zhuǎn)筒的下部是澄清段,內(nèi)有若干葉片將其等分成若干區(qū)間。轉(zhuǎn)筒地板上的中心孔是混合相口,混合液經(jīng)此孔從混合室進(jìn)入轉(zhuǎn)筒澄清段。外殼上有兩相液體各自的收集室和出口。混合室內(nèi)有攪拌槳葉、混合擋板和導(dǎo)向擋板等,攪拌槳葉和轉(zhuǎn)筒都固定在一軸上。SRL型離心萃取機(jī)不大,轉(zhuǎn)筒直徑不超過300mm,所以通常用剛性軸。混合室的下面連接著供兩相液體進(jìn)料的“丨”形管。
運行時,兩相液體經(jīng)“丨”形管進(jìn)入混合室,迅速實現(xiàn)混合并進(jìn)行相際傳質(zhì)。混合液進(jìn)入轉(zhuǎn)筒澄清段并在離心力場中分相:重相向筒壁移動,輕相被擠而向中心軸方向移動。在轉(zhuǎn)筒的堰段,分離后的兩相液體分別流經(jīng)各自的通道和相堰后從轉(zhuǎn)筒甩出,進(jìn)入外殼各自的收集室,最后通過各自的出口,或流入貯槽,或流入相鄰的離心萃取機(jī)。
轉(zhuǎn)筒澄清段內(nèi)兩相液體的界面位置,可采用壓縮空氣堰控制或重相堰控制。前者通過調(diào)節(jié)堰空氣壓力就能適應(yīng)兩相流比或密度差的變化,且堰空氣壓力可連續(xù)調(diào)節(jié),很方便。但這種方法必須在軸上設(shè)置空氣通道并狀有旋轉(zhuǎn)密封件,并要有穩(wěn)定的氣源。用重相堰控制結(jié)構(gòu)比較簡單,只要選用得當(dāng),同一重相堰也能適應(yīng)流比或密度差在較大范圍內(nèi)的變化。但當(dāng)遇到必須更換重相堰的情況時,就得進(jìn)行麻煩的轉(zhuǎn)筒的卸開和狀配操作。
法國SNG-Robatel公司于70年代初研制成功地系列大型離心萃取機(jī),BXP型轉(zhuǎn)筒澄清段與SRL型相同。在轉(zhuǎn)筒堰段,輕相經(jīng)一彎管引出并進(jìn)入輕相收集室。更換重相堰時不必拆卸轉(zhuǎn)筒,但也要停車。外殼做成方形槽。混合室在方槽底部,由固定槽、旋轉(zhuǎn)槽、固定槳葉和旋轉(zhuǎn)槳葉組成。BXP型離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)筒直徑為360~800mm,是大型設(shè)備,為減少運行時的振動,都用撓性軸。這種離心萃取機(jī)的轉(zhuǎn)筒可從上方直接取出,比SRL型離心萃取機(jī)方便。
環(huán)隙式離心萃取機(jī)
環(huán)隙式離心萃取機(jī)是美國阿貢實驗室于70年代初期在改進(jìn)SRL型的設(shè)計后發(fā)展起來的一種新型離心萃取機(jī)。我國于70年代后期研制的HL型和XS型也是這種類型的離心萃取機(jī)。
環(huán)隙式離心萃取機(jī)的主要組成部分是轉(zhuǎn)筒、外殼和軸。轉(zhuǎn)筒結(jié)構(gòu)與SRL型相似,并懸掛在軸上。外殼上有兩相液體各自的進(jìn)、出口的收集室。轉(zhuǎn)筒澄清段外壁與外殼內(nèi)壁之間形成柱形環(huán)隙,兩相液體的混合和相際傳質(zhì)在環(huán)隙內(nèi)完成。與槳葉式離心萃取機(jī)相比,結(jié)構(gòu)上取消了攪拌槳葉,簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu),上方可以直接取出轉(zhuǎn)筒,不必像SRL型那樣需要拆卸混合室。
運行時,兩相液體從殼上各自的進(jìn)口流入環(huán)隙,在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒的帶動下,兩相液體進(jìn)入渦流和湍流狀態(tài),實現(xiàn)充分混合,完成相際傳質(zhì),然后混合液經(jīng)轉(zhuǎn)筒底板上的中心孔進(jìn)入澄清段,后面的分相過程與槳葉式離心萃取機(jī)相同。
環(huán)隙式離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)筒澄清段內(nèi)兩相液體的界面位置也可以采用壓縮空氣堰控制或重相堰控制,后者用得更多。我國制造的環(huán)隙式離心萃取機(jī)都采用重相堰控制界面位置。
新型高效節(jié)能離心萃取機(jī)
BXT新型工業(yè)離心萃取機(jī)是由我國河南中合匯萃科技有限公司研制,通過改進(jìn)環(huán)隙式發(fā)展起來的一種新型離心萃取機(jī)。
運行時,混合液在自吸泵的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓中由副板形成的隔艙區(qū),使混合液很快與轉(zhuǎn)鼓同步回旋,進(jìn)而使混合液體相互平衡;在離心力的作用下,比重大的重相液在向上流動過程中逐步遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)鼓中心而靠向轉(zhuǎn)鼓鼓壁;比重小的輕相靠近轉(zhuǎn)鼓中心。分離區(qū)從擋流盤直到輕相堰,保證有足夠時間形成液-液分界面。最終兩相液體分別通過各自堰板進(jìn)入收集室由引管分別引出機(jī)外,完成兩相分離過程。至此完成單級萃取。
該離心萃取機(jī)其最大的優(yōu)點在于其功耗上非常低,混合方式可根據(jù)料液體系定制,萃取率高、同時也在降噪、減震方面也有突出改進(jìn)。
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