[发明专利]一种迷宫式超重力液液萃取分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种迷宫式超重力液-液萃取分离器，属于强化传质技术领域。

背景技术

超重力液-液萃取分离技术，由于其具有较好的萃取效果，已经被广泛应用于生物化学和生物化工领域。但是目前的设备在萃取的过程中停留时间过短，而且其单层填料结构使得传质面积过小。此外，还存在设备制造成本高、体积庞大、萃取速率慢、萃取效率低很多不足处。目前，在冶金领域的人才和设备较少，且现有技术的超重力工程技术装置大部分为整个转子一起转动，且大多为单层填料结构，故混合和传质不彻底，在萃取的过程中停留时间较短。

另外，中国专利申请CN101254355A和CN1116125A公开了一种转动分布形式的液体分布器，即转轴为空心结构并没有出液小孔，液体由两相进液管进入空心轴，转轴内的液体随转轴一起转动，在离心力的作用下，由转轴上的孔送入填料层。虽然这种液体分布器提高了操作弹性，但是由于转轴半径的限制，液体在空心轴内受到的离心力小，液体处理量小。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺点，提供了一种迷宫式超重力液液萃取分离器，其包括外壳1、填料螺旋管2、混合传质机构、分离收集机构、顶盖板12、底座13、轴承座套18、轴24、电机33；顶盖板12通过螺钉连接固定在外壳1上端，底座13设置在外壳1腔体中且其下端与轴24固连，混合传质机构设置在底座13上，分离收集机构设置在底座13下端并与外壳1下端连接，填料螺旋管2固定在外壳1内侧，轴承座套18与旋转开关17为螺纹副动连接，轴承座套18套装在轴24上，轴承座套18通过螺钉连接固定在机架34上，电机33安装在机架34上并通过同步带26与轴24上的小带轮25连接，带动轴24转动；

其中混合传质机构包括进料行星叶轮混合装置、传质装置、锥形磨液轮，传质装置设在进料行星叶轮混合装置和锥形磨液轮之间，其中进料行星叶轮混合装置包括两相进液管11、至少3个小叶轮10、行星轮19、固定柱20、太阳轮21、行星架22，固定柱20下端与底座13固定连接，上端与行星架22固定连接，呈圆周对称分布；行星轮19套装在小叶轮10上并设置在行星架22上方，小叶轮10下端通过轴承与底座13相连；太阳轮21固定在行星架22上并与行星轮19相啮合；两相进液管11经过行星架22向下延伸至底座上方且不与底座接触；所述传质装置包括动盘外填料层5、静盘填料层6、大叶轮7、鼓形挡板8、动盘内填料层9，动盘内填料层9、鼓形挡板8、大叶轮7、动盘外填料层5依次由内到外固定在底座13上；动盘内填料层9设置在小叶轮10外侧，鼓形挡板8设置在动盘内填料层9与大叶轮7之间，静盘填料层6设置在大叶轮7与动盘外填料层5之间，静盘填料层6固定在顶盖板12上；所述锥形磨液轮包括锥形磨液内轮4和锥形磨液外轮3，锥形磨液外轮3套装在锥形磨液内轮4外并构成相对旋转配合关系，锥形磨液内轮4固定在顶盖板12上，锥形磨液外轮3固定在底座13上，锥形磨液外轮3上端的出液孔与填料螺旋管2入口相通；

所述分离收集机构包括分相槽14、弹性开关15、收集槽16；填料螺旋管2的出口与分相槽14相通，收集槽16设置在分相槽14下方，收集槽16由内外两个环形槽组成，内侧出料导管23-1和外侧出料导管23-2呈周向交叉均匀分布在分相槽14的内侧和外侧，内侧出料导管23-1与收集槽16的内槽35相连通，外侧出料导管23-2与收集槽16的外槽36相连通，弹性开关15穿过分相槽14底部的安装孔分别与内侧出料导管23-1、外侧出料导管23-2垂直相交，实现控制内侧出料导管23-1或外侧出料导管23-2开闭功能，旋转开关17设置在收集槽16内侧并与弹性开关15为点接触，内侧出料导管23-1、外侧出料导管23-2可以旋转角度。

所述小叶轮10由小叶轮轴27和固定在轴上的横截面呈三角形的叶片28构成。

所述大叶轮7为中空圆筒状，其上开有两层百叶窗叶片29，百叶窗叶片开启角度为3^o~5^o。

所述鼓形挡板8为中空鼓型结构，其中间部分为多孔圆环结构。

所述锥形磨液外轮3为中空圆锥台形，轴向磨条Ⅰ31均匀分布在其内表面，锥形磨液外轮3顶端带有出液孔30且与填料螺旋管2相通。

所述锥形磨液内轮4为中空圆锥台形，轴向磨条轴向磨条Ⅱ32均匀分布在其外表面。