[发明专利]多级变速旋转填料塔和萃取方法

说明书

本发明涉及萃取方法领域，具体而言，涉及一种多级变速旋转填料塔和萃取方法。本发明实施例提供一种多级变速旋转填料塔，其包括塔体、多级变速转轴组件、旋转填料组件以及变速器组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速。其能够对不同层的填料的转速进行精准控制，为萃取过程提供更大的相际接触面积，减少塔内流动死区，强化相间传质过程，提高液‑液传质效率，进而提高萃取效率和产品质量。

技术领域

本发明涉及萃取方法领域，具体而言，涉及一种多级变速旋转填料塔和萃取方法。

背景技术

溶剂萃取是一种重要的化工分离技术，它利用溶质在两种互不相溶或部分互溶的液相之间分配不同的性质来实现液体混合物的分离或提纯。在液液接触萃取过程中，为扩大传质表面积和强化传质，一般将其中一个液相分散成液滴与另一液相充分接触，再利用两相的密度差，两相在外力作用下分离。工业应用中多采用外部能量输入驱动液相分散，常用有机械搅拌、脉冲、磁力等，同时衍生出了混合澄清器、转盘塔、脉冲塔等多种萃取设备。

夏倍尔萃取塔是第一个在工业上得到广泛应用的带机械搅拌的填料萃取塔，主要由涡轮搅拌器和金属丝网填料组成，填料段主要起到隔离减少轴向返混的作用，但需要较高的填料层高度才能有效抑制返混，而填料段的增加使得萃取塔处理能力降低，因此专利CN200910153418.5带筛板的夏倍尔萃取塔进行了改进，通过加入筛板抑制返混。但改进后的夏倍尔萃取塔，填料段主要起到相分离的作用，液滴在填料段迅速聚集，因而无法有效利用填料段的传质功能。

专利CN00112918.X填料旋转塔中提出一种旋转填料塔，通过旋转的多孔桨叶驱动散装填料旋转运动，使用固定筛板抑制轴向返混，具有较好的传质效果。但散装填料在桨叶推动下容易挤压变形甚至破碎，且填料之间易发生错位，影响装填效果，进而影响装置正常运行。

CN201210256942.7一种用于液-液萃取的旋转筛网塔，该发明使用固定筛网矩形板叶片替代转盘驱动液相分散，但筛网对液相的破碎不连续，效果不如转盘，同时其强度较差，长时间运行可能发生断裂。

由此可以看出，即使采用对现有的填料塔的结构进行改进，但是其依然存在萃取效率依然不高或者结构不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种多级变速旋转填料塔和萃取方法，其填料随转轴旋转，且能够对不同层的填料的转速进行精准控制，可根据塔内不同段位操作工况的差异使每层旋转填料都处于最适宜转速的操作工况，可成数量级增加破碎液滴数量，为萃取过程提供更大的相际接触面积，减少塔内流动死区，强化相间传质过程，提高液-液传质效率，进而提高萃取效率和产品质量。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种多级变速旋转填料塔，包括塔体、多级变速转轴组件、变速器组件以及旋转填料组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料组件和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接；

所述多级变速转轴组件包括多段多级变速转轴，所述变速器组件包括多个变速器，多段所述多级变速转轴之间依次连接，相邻两段所述多级变速转轴的连接处设置有一个变速器，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速，所述旋转填料组件与多级变速转轴连接。

在可选的实施方式中，所述旋转填料组件包括多个旋转填料，每段所述多级变速转轴上设置有一个旋转填料，其中，每个旋转填料中的填料为多孔蜂窝填料或多孔格栅填料，且填料固定在对应段的多级变速转轴上；放置填料的填料板上开设有孔，且填料板的开孔率大于15％。