[发明专利]用于液-液-液三相萃取连续生产的振动筛板塔

说明书

技术领域

本发明为液-液-液三相连续萃取设备，涉及三种不同密度的液相(轻相，中间相和重相)之间的传质过程，特别适用于从多组分复杂体系中提取目标组分，且能够实现多目标组分的一步分离的用于液-液-液三相萃取连续生产的振动筛板塔。

背景技术

在分离科学领域，溶剂萃取技术作为一种传统的传质分离技术，以其具有分离效率高、操作简便、容易放大的优点在石油化工、生物制药、冶金环保等领域得到了广泛的应用。在传统的有机相-水相两相萃取体系中，是利用溶质在有机溶剂和水中的溶解度差别或者是溶质与水和萃取剂结合能力的差别，有意导致溶质的相转移，从而实现对萃取体系中目标组分分级、分离和纯化的目的。

在萃取中，双水相体系也是一种液液萃取体系。在双水相萃取体系中，由高聚物-盐构成的双水相体系的密度差比高聚物-高聚物双水相体系密度差大，而粘度较小，分相相对较快，而且双水相体系主体相含水量大，性质温和因而在生物体系的提取分离如蛋白质、纤维素、抗生素、病毒等大分子的提取分离中具有独特的优势。近年来，双水相体系用于有机小分子和金属离子的分离已较多的见诸报道。

传统的溶剂萃取和双水相萃取都属于液-液两相萃取体系，而两相萃取体系的分离能力是有限的。对于某些萃取体系，传统的有机溶剂-水两相萃取体系会发生乳化或形成第三相，对萃取过程极其不利。双水相萃取体系由于其主体相本身的限制，溶质的分配系数较有机-水两相体系一般为小，多组分溶质的分离系数不高，从而大大限制了其大规模的应用。陈继等人提出了由有机溶剂-聚合物-盐-水四元成相组分在一定条件下构成的液-液-液三相体系(CN00107655.8)，并将之应用于青霉素发酵体系中，结果表明，大部分目标产物分配到了有机相，色素、杂蛋白、菌丝体等杂质富集在了中间PEG相，实现了三相一步法萃取纯化青霉素，有效地简化了青霉素萃取的工艺流程。由于主体相数的增加，液-液-液三相体系为研究多组分多相分配提供了更多需要研究的问题，特别是研究这些多组分溶质在不同主体相的分配行为对实现三相一步分离多种溶质具有重要的意义。同时，相数的增加也对萃取设备提出了更高的要求，如何控制三相流动而设计出适合于工业生产的萃取器成为三相研究过程中不容回避的问题。陈继和谭显东等人发明了液-液-液三相卧式连续提升搅拌萃取装置(CN02121210.4)和液-液-液三相萃取震动筛板塔(CN02106742.2)，这两个设备的特点在于充分考虑了液-液-液三相各相的特点，在设备的两侧分别进料出料，各相依次混合，设备结构相对复杂，控制点多，当工艺条件改变时操作参数不易调节；于品华等根据聚合物相和富盐相密度差较小，分相相对较慢而传质较快的特点，按照聚合物相和富盐相作为一重相与有机相逆流接触的设计思路，提出了液-液-液三相萃取混合澄清槽(CN200910090899.X)，实现了多级多组分一步分离。槽式萃取设备占地面积大，密闭性差而塔式萃取设备具有集成程度高、占地面积小的优点，利用塔式萃取器实现三相连续萃取是本发明的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供用于液-液-液三相萃取连续生产的振动筛板塔，以适应工业上连续萃取的需要。

本发明的用于液-液-液三相萃取连续生产的振动筛板塔包括：偏心轮、连杆、主轴、滑块、塔顶筛板、聚合物相导管、水相导管、重相导流筒、轻相澄清外槽、重相混合室、聚合物相分布器、水相分布器、密封圈、锥形液体挡板、中部筛板、轻相分布器、折流挡板和塔底澄清槽；

一柱状塔体包括在柱状塔身上部连接的一所述轻相澄清外槽，在柱状塔身下部连接的一所述塔底澄清槽；一所述主轴从所述轻相澄清外槽外一直通向柱状塔身的下部；在柱状塔身内的上部有固定安装在所述主轴上的所述锥形液体挡板(锥形液体挡板的锥顶方向朝轻相澄清外槽方向，该锥形液体挡板能够防止轻相进入重相导流筒中并能随主轴一起振动)，下部有固定安装在所述主轴上的所述轻相分布器，在所述锥形液体挡板与所述轻相分布器之间的柱状塔身内有固定安装在所述主轴上的所述中部筛板；在所述轻相澄清外槽外部的所述主轴上通过所述滑块连接有一所述连杆，所述连杆与一所述偏心轮相连接，所述偏心轮与可控转速的马达相连；

在所述的轻相澄清外槽内有一所述重相导流筒，在所述重相导流筒内设置有一所述重相混合室，所述重相导流筒的底部排液口位于所述的锥形液体挡板处；在伸入所述重相混合室中的所述聚合物相导管和所述水相导管上分别安装有所述聚合物相分布器和所述水相分布器；在所述聚合物相分布器和所述水相分布器上方的所述重相混合室中的所述主轴上固定安装有所述塔顶筛板；所述的主轴与所述重相混合室之间有所述密封圈；