[发明专利]一种超重力萃取分离耦合装置及应用

权利要求书

1.一种超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，包括：

壳体；以及设置于所述壳体内的超重力混合单元和萃取分离单元；其中，

所述超重力混合单元用于将轻相流体和重相流体的至少一个分散为微纳尺度的液滴，并使两个流体混合形成萃取混合流体；所述轻相流体和所述重相流体的其中一个包括有被萃取溶液，所述被萃取溶液在所述轻相流体和所述重相流体中的溶解度不同；

所述萃取分离单元通过离心使所述萃取混合流体中的轻相流体和重相流体分离，进而使所述被萃取溶液从所述轻相流体和所述重相流体的其中一个萃取至其中另一个；

所述超重力混合单元包括转轴；所述萃取分离单元包括：

与所述壳体内侧壁固定的固定件，所述固定件具有通孔；

一端贯穿所述固定件并与所述转轴固定连接的转动轴；以及

与所述转动轴另一端结合固定的转筒，所述萃取混合流体通过固定件上的通孔进入所述转筒内；

其中，所述固定件包括：位于内环的轻相通道，以及与所述轻相通道不连通并且位于外环的重相通道；

所述轻相通道具有一轻相入口和贯通所述壳体表面的轻相出口，所述重相通道具有一重相入口通道和贯通所述壳体表面的重相出口；

所述轻相入口位于所述重相入口的内侧位置，进而在所述转筒转动下，分离的轻相流体可进入所述轻相通道，分离的重相流体可进入所述重相通道。

2.根据权利要求1所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述超重力混合单元包括：

超重力分散单元和降膜混合单元；

所述降膜混合单元用于使两个流体的其中一个形成膜状流动的液膜；

所述超重力分散单元用于将另一个流体分散为微纳尺度的液滴，并使所述液滴与液膜混合形成萃取混合流体。

3.根据权利要求2所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述超重力分散单元包括：

设于所述壳体内的具有容腔的转子；

设于所述容腔中央处的液体分布器；以及

固定在所述容腔内并围绕所述液体分布器设置的填料，所述填料形成剪切流体的剪切结构；或者，

所述超重力分散单元包括：

设于所述壳体内的旋转腔室和插入所述旋转腔室中的液体分布器；

所述旋转腔室内设有若干转子柱和定子柱，所述若干转子柱围绕所述旋转腔室的转动中心转动进而与所述定子柱配合形成剪切流体的剪切结构。

4.根据权利要求2所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述降膜混合单元包括：

围绕所述超重力分散单元设置的降膜板；以及

承载板，所述承载板的外侧表面与所述壳体内表面结合固定，内侧表面与所述降膜板远离所述超重力分散单元的一侧表面结合固定，所述降膜板的顶端所在平面高于所述承载板的上表面；或者，

所述降膜混合单元包括：

围绕所述超重力分散单元设置的降膜板；以及

溢流槽体，所述溢流槽体内的连续相流体可溢流至所述降膜板靠近所述超重力分散单元的一侧表面。

5.根据权利要求1所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述萃取分离单元包括：

固定在所述转轴和所述转动轴之间的变速器，所述变速器可使所述转轴和所述转动轴的转速不一致。

6.根据权利要求1所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述固定件上的通孔的数量为一个，所述萃取分离单元还包括：

固定在所述通孔上并位于所述固定件下侧的单相导向管。

7.根据权利要求4所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述降膜板靠近所述超重力分散单元的一侧表面为光滑表面；或者，

所述降膜板靠近所述超重力分散单元的一侧表面经过喷沙工艺处理形成粗糙表面；或者，

所述降膜板靠近所述超重力分散单元的一侧表面均匀铺设丝网填料。

8.根据权利要求4所述的超重力萃取分离耦合装置，其特征在于，所述降膜板靠近所述超重力分散单元的一侧表面均匀铺设经过疏水或亲水改性处理的丝网填料。

9.一种权利要求1-8任一项所述的超重力萃取分离耦合装置的应用，其特征在于，将所述超重力萃取分离耦合装置应用于萃取分离系统中，所述萃取分离系统包括所述超重力萃取分离耦合装置。