[发明专利]萃取过程中使两相分散的方法和实现该方法的设备

说明书

本发明涉及到萃取过程中使两相分散的方法和实现该方法的设备备，该方法在一级萃取中含有几个混合步骤。在至少一个步骤中，由强化垂直循环来有利的实现分散过程。按照本发明，一个萃取级的分散设备包括有几个装有循环罐的混合器。

迄今为止，已知的萃取方法和设备其一个萃取级实际是由一个混合器、一个沉淀器，或许还有一个安装在两者之间的一个预沉淀器形成的。仅通过一个混合步骤，要想在低搅拌速度情况下获得良好的分散常常是困难的。另一方面，增大搅拌速度可能会引起乳化。如果在混合步骤中形成的液滴较小，那么就需要一个大的沉淀区域，以便沉淀溶液，或者在混合不充分情况下，需要多级萃取以获得纯溶液。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种使两相分散的方法。按照本发明，在萃取过程中，两相的良好的分散是通过在一个萃取级中安装几个串联的混合器来实现的。这样，就避免了由于高速搅拌所引起的高剪切力。此外，使用几个串联在一起的混合器，有可能产生由大液滴形成的分散体，这样就容易分离它们，也就可以减小沉淀器的尺寸。已经证明，使用几个串联的混合器可以减少萃取级数，这就意味着可以大大节约费用。如果上述系统是以缓慢的萃取反应为基础，需萃取的物质的数量很多并且需要直接向混合器中加入中和添加剂时，串联排列混合器是有利的，从所附的独立权利要求中，可以看出本发明的基本特征。

现在，在串联混合器中进行分散其优点是相当大的，使用该方法时可以使萃取剂的萃取能力比以前显著地提高。特别当从浓溶液中萃取大量物质时，通过使用本发明的方法，在混合步骤中使用顺流区仍能成功地分离出所希望的溶液组分，使该组分具有足够高的纯度。在惯用的萃取技术中，萃取步骤中使用的是逆流联接。

当使用本发明方法时，还具有这样的优点，即，在每一混合室中，分散作用是以分散体的垂直循环为基础的，在此情况下，混合部件可放在混合室中部或高于中部的地方。此外，为了顺利地输出分散好的分散体，这样做是更可取的。即，至少在一个混合室中使分散体产生强烈的垂直循环，其形式类似于双环路，并且在同一混合室中，通过使用联于混合部件的轴的分散体泵，使分散体能够升至高于混合室中的液面的高度上。同时还有利于调节从同一步骤的沉淀室部分至产生强烈垂直循环的混合室的轻、重两相的回流管。

在需要进行强化混合的特定混合室中，混合部件是装在混合室的中部或高于其中部，通过控制叶轮射流向上运动，使流过循环罐进入混合室的两相物质的分散得到了改善。在叶轮射流作用下到达顶部的分散体向下流动在混合室底部转向并上升，通过混合室独立的中间部件，直至混合部件的下面。这样，通过延长流体的循环，使其多多少少呈现类似于8字形的双环路，可以改进萃取反应的预期效果，即萃取级的效率。由于形成了这样的明显流型，能够将搅拌速度降至较低，这样也就减少了乳化的可能性。

在发生有强化垂直循环的混合室中，将所说通过流动循环由萃取相形成且位于混合部件之上的分散体分成至少两个独立的分流，从混合室的中部开始流到基本高于混合室内液面的高度上，能够在两个独立的萃取级之间消除一些溶液流动的限制。当按照本方法的详细说明进行时，分散体的上升不会导致乳化，反之则看到，随着分流的升高，两相同时发生了部分分层。当这些分流上升时，也使它们以搅拌器的速度进行旋转，当达到所希望高度时，使得以分流形式上升的分散体改变方向，使分散体与转动方向相切，在分流突然流到对称的环形件中的情况下，离心力使两相进行了部分分层。这时，分流部分互碰，同时降低了流速。使得来自于环形流的分散体层可能平和地进入该环下面的外侧空间中去。该空间的全部仍然是位于混合室内液面的上方，并且从该空间将分散体引入下一步骤。如上所述，其基本点在于，分散体的上升和缓慢处理将降低分散体乳化的危险性。在上述方法中，为使两相分散，不需要使用高强化混合，因为在双环路循环的作用下即可获得良好的分散体，并且在基本没有降低分散体液滴尺寸的情况下使所形成的分散体升至所希望的高度。

下面将参照附图更详细地说明本发明。图1是本发明萃取方法的流程图;图2是一个萃取级中串联在一起的混合器的横截面图;图3是一个包括有分散体泵的混合器其顶部的横截面图;图4是用另一种有利的方法联接的混合器的横截面图。