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东庚转盘萃取塔介绍及其应用

作者:   时间:2021-11-11   浏览次数:344

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对于液液分离,萃取技术在下列工况当中存在比较明显的优势:

●有共沸物体系

物料沸点较高或沸点比较接近

热敏性物料

重组分比较少的体系

在萃取操作中,分散相滴径和滞存率有时会随塔高和径向发生很大的变化,因而设备各段的传质效率会有很大的差别。东庚转盘萃取塔可以通过改变各级的设计参数,达到最小的轴向混合、均匀的分散相滞存率和最大的塔通量,因而达到整体的高效率的结构特点。

东庚转盘萃取塔是一种装有多孔板的机械搅拌萃取设备,结构如下图。在搅拌室装有涡轮混合器和用于在垂直方向上隔开各个单元的固定孔板。涡轮混合器是一个双入口的径向流动叶轮,以产生东庚转盘萃取塔的特征流体性能。固定孔板上的圆孔使两相通过塔逆流流动,孔数和孔径决定固定孔板的自由截面。塔的转动轴的转速较低,中等规模的塔转速在 80~200 r/min,大型萃取塔转速在 5~20 r/min。低速转动能保证轴密封和内轴承有较长的寿命,使设备仅限于常规维修,同时动力消耗也较低。一个直径为 2.5 m 的东庚转盘萃取塔的能耗可低于3 kW。对于直径 1.5 m 以下的塔,轴承、转动组件和固定孔板装配成长达 5m 的紧凑单元插入塔壳,用法兰固定在两个支塔之间;但大型塔的内构件是在塔内逐级安装的,涡轮混合器和固定孔板通过沿塔每 6~10 m 分布的人孔装入塔内。

流动方式和传质特性

在东庚转盘萃取塔中,分散相以液滴的形式与连续相进行接触并完成传质。液滴的行为受到体系特性和操作条件的影响,涡轮转速、两相表观流量、固定孔板开孔率及体系物性都对液滴的形成、输送、聚结和破碎、滴径的大小和停留时间分布有很大的影响,进而决定了分散相滞存率。

由于涡轮的离心力使轻相沿轴积累,在高速搅拌条件下滞存率在塔中部出现最大值。当分散相流速较低时,搅拌不足以完全将分散相聚结在轴的周围,因而分散相滞存率沿塔高的分布较平。在靠近轴承的一些级,由于没有足够的空间供分散相流入相邻级,加上分散相在轴承上的聚结,因而在分散相流量高时会出现很大的滞存率。

转盘塔的传质受几何结构、体系物性和操作条件的影响。传质系数取决于传质方向,它影响滴间的聚结,但对于一定的体系,传质系数仅决定于界面状态的搅拌速度。搅拌速度加快,液滴的平均直径减小,界面面积增大,传质效率提高;两相流量增加,两相相对运动速度增大,滞存率增加,传质效率提高。转盘萃取塔具有如下特点:

传质效率高,通用性强

针对不同工艺参数和物料性质的灵活性

最大处理量15 – 40 m3/m2 h

单座塔中超过30个理论级(210块转动式塔盘)

操作范围1 : 3

直径30~2700mm, 高度40m

与其他塔型的比较

转盘塔的应用

盐湖提锂

从发酵液中萃取有机酸

芳烃抽提和从原油馏分中萃取润滑油

C4法制甲基丙烯酸甲酯

制药和化工工业中用于从水溶液中萃取维生素、生物碱及其他有机物

湿法冶金工业用于从镍、钴液中回收锌,从浸出液和粗磷酸液中回收铀

化境工程废水处理工业用于从废水中萃取酚和硝基苯等有机物,化纤生产废水中除锌等

萃取高度依赖实验确定工艺参数,我们的交付流程如下

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