[发明专利]一种夹层棱柱形罩分散元件和分散液相的方法有效
申请号: | 201810037258.7 | 申请日: | 2018-01-15 |
公开(公告)号: | CN108114622B | 公开(公告)日: | 2019-11-08 |
发明(设计)人: | 王成习 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | B01F5/06 | 分类号: | B01F5/06;B01D11/04 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 刘静;邱启旺 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 罩板 挡板 分散元件 棱柱形 分散液相 侧壁 等腰三角形 底部密封板 侧壁上沿 等腰梯形 夹层 端板 多排 筛孔 垂直 操作弹性 传质效率 端板密封 夹层缝隙 两端密封 流动通道 萃取过程 分散相 顶面 内层 平行 敞开 封闭 | ||
本发明公开了一种夹层棱柱形罩分散元件和分散液相的方法,该分散元件由外层棱柱形罩板、内层挡板、端板和底部密封板构成;罩板的截面为等腰梯形或等腰三角形;挡板在罩板内部,分左右两块,与罩板侧壁平行,挡板与罩板侧壁间形成夹层缝隙,缝隙的下端由底部密封板封闭;外层棱柱形罩板两端靠端板密封,挡板的两端密封在端板内侧;挡板的垂直高度小于罩板侧壁的垂直高度,两挡板的上下部敞开形成分散相流动通道;当罩板的截面为等腰梯形时,罩板的顶面和侧壁上沿不同高度开有多排筛孔;当罩板的截面为等腰三角形时,罩板的两个侧壁上沿不同高度开有多排筛孔。本发明分散元件用于萃取过程时具有操作弹性宽、传质效率高、分散液相稳定可靠等优点。
技术领域
本发明涉及一种夹层棱柱形罩分散元件和分散液相的方法,用于液相流动环境下液相的有效分散过程,特别为化工分离的萃取过程提供一种有较大操作弹性的塔板分散结构和高效的液相分散方法。
背景技术
化工生产中经常采用筛板塔进行液液萃取过程,由于筛板具有对连续相的阻隔作用,能较好地将连续相限制在相邻两塔板间流动,因而对减小连续相轴向返混非常有利,设计合理的筛板萃取塔可实现较好的分离效果。
但是,筛板萃取塔的设计要求较高,不仅需要准确的两相物性数据,还需要对操作条件可能变化的范围有较全面的了解。当操作状态与设计参数有较大偏差时,筛板萃取塔往往难以达到高效操作的条件,致使操作不理想甚至失败的情况很容易出现,这大大制约了筛板塔的广泛应用。
提高设备的操作弹性历来是开发新设备需要考虑的一个重要方面,对于筛板萃取塔,如能根据操作负荷的变化随时同步调节分散相穿过筛板的孔流速度,无疑会大大改善两相的传质效果,本发明即为解决这个问题提供了一种有效的途径。本发明采用了一种夹层棱柱形罩分散结构,在外层棱柱形罩的顶部和侧壁上开有多排筛孔,通过自动调节用于分散相流经的筛孔个数来实现设备与分散相流通负荷的匹配。假设轻相作为分散相时,低流量时轻相仅会在棱柱形罩内的上部形成有效的凝聚层,此时仅有位于较高位置的筛孔用来分散轻相流体,而位置较低的筛孔将用于使重相流体倒流入棱柱形罩内的夹层中形成液封。当轻相流量增加时,塔板下的轻相凝聚层高度增加,夹层中的重相流体逐渐被从下部的筛孔压出,随之下部的筛孔也参与分散轻相,可使轻相快速穿过塔板防止形成过高的凝聚层。
本发明的详细结构将在发明内容和具体实施方式中再详细叙述。
发明内容
本发明的目的在于针对普通筛板萃取塔操作弹性不高的特点提出一种改进的途径和塔板结构,该种结构可根据分散相流量的变化自适应地调节用于流通分散相的筛孔个数,形成稳定的分散相凝聚层,实现较高的萃取效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种夹层棱柱形罩分散元件,该分散元件由外层棱柱形罩板、内层挡板、端板和底部密封板构成;所述外层棱柱形罩板的截面为等腰梯形或等腰三角形;挡板在罩板内部,分左右两块,与罩板侧壁平行,挡板与罩板侧壁间形成夹层缝隙,缝隙的下端由底部密封板封闭;外层棱柱形罩板两端靠端板密封,挡板的两端密封在端板内侧;挡板的垂直高度小于罩板侧壁的垂直高度,两挡板的上下部敞开形成分散相流动通道;当外层棱柱形罩板的截面为等腰梯形时,罩板的顶面和侧壁上沿不同高度开有多排筛孔;当外层棱柱形罩板的截面为等腰三角形时,罩板的两个侧壁上沿不同高度开有多排筛孔。
进一步地,所述内层挡板间形成的分散相流动通道上底宽20~40mm,下底宽40~80mm。
进一步地,所述外层棱柱形罩板的长度为150~250mm。
进一步地,所述外层棱柱形罩板的横截面的底角为45°~75°,优选为60°。
进一步地,所述筛孔为圆形筛孔,圆形筛孔的大小为φ3~6mm。
进一步地,当外层棱柱形罩板的截面为等腰梯形时,外层棱柱形罩板上底宽8~20mm,下底宽60~100mm,垂直高度为40~80mm。
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