[发明专利]一种分离方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离液体混合物的方法与装置。更具体而言，本发明涉及一种分离互不相溶的两组分液体混合物的方法与装置。

背景技术

关于分离互不相溶的液体混合物，最简单的莫过于采用沉降的方法，即将互不相溶的液体混合物输入通常设计成卧式的沉降罐中，经过一定的停留时间而获得分离，然后经由不同的出料口流出。为了提高分离效果，通常采用具有较大容积的沉降罐，或在沉降罐中内装阻尼板，以延长液体分离的时间，也可采用促进互不相溶液体各自聚结或凝析的固体材料(如活性炭等)，或采用其它化学手段促进分离等。

然而，互不相溶的两组分液体混合物分离时，两组分液体的液滴各自迁移、聚集，随后形成两个单独的液相，无论是采用常规的聚结或凝析材料促使液滴聚结成相，还是加大沉降罐的容积或采用阻尼板增加液体分离的时间，均因湍流、散流及对液体流动的扰动之故，致使互不相溶的两组分液体混合物的分离效率往往不尽理想，特别是对于有一定乳化作用的或粘度较大的液体混合物进行分离时。

另一方面，美国专利US3,758,404、US3,839,487、3,992,156及5,904,849分别报道了一种液-液传质的接触方法与装置，所用装置内装纤维束作为传质介质，设有第一液体进口和第二液体进口，互不相溶的第一液体与第二液体分别从第一液体进口和第二液体进口流入，第一液体经第一液体分配器分散到纤维丝上，在纤维丝与纤维丝之间形成液膜，流入的第二液体拖曳着第一液体的液膜沿着纤维丝流动且连续接触，具有很高的传质效率。

中国实用新型专利02258985.6也报道了一种与上述类似的用纤维束作为装填材料的液-液传质反应器，用于第一相液体与第二相液体或气体之间的传质反应过程。

然而，在上述专利中，采用纤维束的液-液传质的接触方法与装置是按照使两种互不相溶的液体之间发生传质的要求而设计的，两种互不相溶的液体是从不同的进口流入到纤维束装置中，而不是以混合物的形式流入其中而分离。

发明内容

本申请人意外地发现，采用内装纤维束的接触装置进行互不相溶液体混合物的分离，混合物在流经纤维束后，竟然获得了明显的分离效果，即使对于有一定乳化作用的或粘度较大的液体混合物，仍可获得很好的分离效果。

因此，本发明提供一种分离液体混合物的方法，包括

a.使一种液体混合物流经一个纤维束；

b.使纤维束上流动的混合物各液体组分沿纤维束进入已分层的各自液体组分中，其中纤维束的末端位于已分层的液体组分间的相界面之下。

本发明的方法中，液体混合物至少由两种液体组分构成，优选由两种液体组分构成。

优选地，在本发明的方法中，液体混合物为由两种互不相溶的液体组分构成。

优选地，本发明方法中的液体混合物由两种密度不同的液体组分构成。

优选地，本发明方法中的液体混合物由两种粘度不同的液体组分构成。

本发明还提供一种分离液体混合物的装置，包括

a.一个内装纤维束的、基本为竖直设置的筒体，所述筒体上端具有一个进口，下端具有一个出口；及

b.一个位于筒体下方并与筒体相连的接收器，所述接收器具有一个进口和至少两个出口，所述接收器的进口与筒体的下端的出口相连；

其中，纤维束的一端置于筒体内靠近上端端部的位置，纤维束的另一端则穿过筒体的出口并经由接收器的进口伸入到接收器内部，处于预期的已分离的液体组分间的相界面以下。

优选地，在本发明的装置中，置于筒体内靠近上端端部的位置的纤维束的一端形成流体分配器或与流体分配器相连。

附图说明

图1a为本发明一个实施例方案的示意图；

图1b为流体分配器的径向尺寸基本等于筒体体身的直径的情形；

图1c为流体分配器的径向尺寸大于筒体体身的直径的情形；

图2为形成本发明流体分配器的板状或盘状物的外观示意图，其中在板状或盘状物上凿有若干通孔。

具体实施方式

本发明的分离液体混合物的方法，包括

a.使一种液体混合物流经一个纤维束；

b.使纤维束上流动的混合物各液体组分分别沿纤维束进入已分层的各自液体组分中，其中纤维束的末端位于已分层的液体组分间的相界面之下。

本发明的方法中，液体混合物至少由两种液体组分构成，优选由两种液体组分构成。

优选地，在本发明的方法中，液体混合物由两种互不相溶的液体组分构成。