旋液式连续萃取工艺及装置.pdf

本发明公开的旋液式连续萃取工艺包括下述步骤：a.加料混合：将粉状物料连续加入混合罐内与旋流器分离出来的萃取液充分搅拌混合；b.旋液萃取：经混合后的物料通过通过静态混合器进入多组旋流式萃取器进行萃取，萃取时间可控制在10～30分钟，溶剂比(物料与溶剂的重量比)：1∶2～5，溶剂是己烷或乙醇或丙酮；c.溶剂蒸发：经萃取的混合液经由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成的组合蒸发器得到萃取物；d.溶剂回收：经蒸发的溶剂通过冷凝器进行冷却回收e.物料脱溶干燥回收：被萃取的物料先经叶片式过滤器过滤后再经蒸汽气流干燥器和蒸汽夹套式螺旋烘干机两次干燥，进一步脱除回收其中的溶剂。解决了一般萃取器粉状物料堵塞的难题。

1、  一种旋液式连续萃取工艺，其特征在于：该工艺包括下述步骤：
a.加料混合：将粉状物料连续加入混合罐内与旋流器分离出来的萃取液充分搅拌混合；
b.旋液萃取：经混合后的物料通过通过静态混合器进入多组旋流式萃取器进行萃取，萃取时间可控制在10～30分钟，溶剂比(物料与溶剂的重量比)：1∶2～5，溶剂是己烷或乙醇或丙酮；
c.溶剂蒸发：经萃取的混合液经由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成的组合蒸发器得到萃取物；
d.溶剂回收：经蒸发的溶剂通过冷凝器进行冷却回收；
e.物料脱溶干燥回收：被萃取的物料先经叶片式过滤器过滤后再经蒸汽气流干燥器和蒸汽夹套式螺旋烘干机两次干燥，进一步脱除回收其中的溶剂溶剂。

2、  一种实现权利要求1所述旋液式连续萃取工艺的装置，其特征在于：主要由混合罐(1)、萃取器(2)、叶片式振动过滤(4)、气流干燥器(5)、螺旋烘干机(6)、组合蒸发器(7)、冷凝器(8)、混合液罐(10)、萃取物罐(11)、溶剂罐(12)、分离器(13)和捕集器(15)组成，混合缸下部出料口与第一萃取器(2)连通，第一萃取器的上部出口经分离器与第三混合液罐(10)的上部进口连通、下部出口与第一混合液罐(10)的上部进口连通，第一混合液罐的下部出口与第二萃取器(2)的上部进口连通、上部的另一进口与叶片式振动过滤(4)的出口连通，第二萃取器(2)的上部出口与混合缸(1)上部的另一进口连通、下部出口与第二混合液罐(10)的上部进口连通，第二混合液罐的下部出口与叶片式振动过滤(4)的进口连通、上部进口与溶剂罐(12)连通，叶片式振动过滤器(4)的萃取液出口与第一混合液罐(10)连通，萃取物出口与气流干燥器(5)的进口连通，气流干燥器的上部出口经捕集器(15)与冷凝器(8)连接、下部出口与螺旋烘干机(6)的进口连通，螺旋烘干机的上部出口经捕集器(15)与冷凝器(8)连接，第三混合液罐(10)的下部出口与组合蒸发器(7)连通，组合蒸发器的下部出口与萃取物罐(11)连通、上部蒸汽出口与冷凝器(8)连通，所有冷凝器的出口均与溶剂罐(12)连通。

3、  根据权利要求1所述的旋液式连续萃取工艺，其特征在于：所述的溶剂通过组合式蒸发器气提塔蒸发得到萃取物。

4、  根据权利要求2所述的旋液式连续萃取工艺的装置，其特征在于：在所述混合缸(1)与第一萃取器(2)、第一混合液罐(10)与第二萃取器(2)、第二混合液罐(10)与叶片式振动过滤(4)的连接管道上均设置有输送泵和静态混合器。

5、  根据权利要求2所述的旋液式连续萃取工艺的装置，其特征在于：在所述第三混合液罐(10)与组合蒸发器(7)的连接管道上设置有加热器(14)和输送泵(B4)。

6、  根据权利要求2所述的旋液式连续萃取工艺的装置，其特征在于：所述的组合蒸发器(7)由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成。

旋液式连续萃取工艺及装置
技术领域
本发明属于萃取和回收工艺技术领域，主要涉及的是一种旋液式连续萃取工艺及装置，适用于粉状物料的萃取和回收。
背景技术
粉状物料的萃取历来是一个难题，固-液萃取大多用滤过式或浸泡式萃取器，往往由于粉状物料溶剂难于渗透而无法实现，由于粉状物料粒度过于微小，如脱色白土粒度达到200目/英寸。如此细小的物料，一经过溶剂的喷淋，就会被冲刷到筛网下面，造成严重堵塞事故，使萃取操作无法继续进行。为此到目前为止，对粉状物料的萃取只局限于先造粒再进行。先造粒也是一种萃取工艺，这种萃取工艺只能采用滤过式萃取器，存在的弊端是工艺复杂、动力消耗大。本发明区别现有技术，是能够直接对粉状物料进行萃取，也是本发明的目的所在。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的难题而提供一种旋液式连续萃取工艺及装置，解决了一般萃取器粉状物料萃取堵塞的难题。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：萃取工艺依次包括下述步骤：
a.加料混合：将粉状物料连续加入混合罐内与旋流器分离出来的萃取液充分搅拌混合；
b.旋液萃取：经混合后的物料通过通过静态混合器进入多组旋流式萃取器进行萃取，萃取时间可控制在10～30分钟，溶剂比(物料与溶剂的重量比)：1∶2～5，溶剂是己烷或乙醇或丙酮；
c.溶剂蒸发：经萃取的混合液经由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成的组合蒸发器得到萃取物；
d.溶剂回收：经蒸发的溶剂通过冷凝器进行冷却回收；
e.物料脱溶干燥回收：被萃取的物料先经叶片式过滤器过滤后再经蒸汽气流干燥器5和蒸汽夹套式螺旋烘干机6两次干燥，进一步脱除回收其中的溶剂。
本发明实现上述工艺采用的装置主要由混合罐、萃取器、叶片式振动过滤、气流干燥器、螺旋烘干机、组合蒸发器、冷凝器、混合液罐、萃取物罐、溶剂罐、分离器和捕集器组成，混合缸下部出料口与第一萃取器连通，第一萃取器的上部出口经分离器与第三混合液罐的上部进口连通、下部出口与第一混合液罐的上部进口连通，第一混合液罐的下部出口与第二萃取器的上部进口连通、上部的另一进口与叶片式振动过滤的出口连通，第二萃取器的上部出口与混合缸上部的另一进口连通、下部出口与第二混合液罐的上部进口连通，第二混合液罐的下部出口与叶片式振动过滤的进口连通、上部进口与溶剂罐连通，叶片式振动过滤器的萃取液出口与第一混合液罐连通，萃取物出口与气流干燥器的进口连通，气流干燥器的上部出口经捕集器与冷凝器连接、下部出口与螺旋烘干机的进口连通，螺旋烘干机的上部出口经捕集器与冷凝器连接，第三混合液罐的下部出口与组合蒸发器连通，组合蒸发器的下部出口与萃取物罐连通、上部蒸汽出口与冷凝器连通，所有冷凝器的出口均与溶剂罐连通。
上述萃取工艺步骤区别传统的萃取工艺，节省了复杂庞大的萃取设备利用旋流器使流体和物料在在密闭的管道中连续运行与溶剂充分接触，对物料进行连续多次的萃取。在加料混合步骤中本发明使粉状物料与溶剂先搅拌混合，同时再进行旋液萃取、溶剂蒸发、溶剂回收、物料脱溶干燥回收等一系列工艺完成萃取过程。
本发明运用流体在在密闭的管道中连续运行与溶剂充分接触，对物料进行连续多次的萃取。解决了一般萃取器粉状物料堵塞的难题。适合粉状物料萃取的旋流式萃取器。如贵金属镍催化剂的提纯、回收，脱色白土中油脂的回收和稀有矿石的富集等。本发明的优点，是能够简化萃取设备、提高生产效率、减少动力、达到节能效果。
附图说明
附图为本发明的工艺原理图。
图中：1、混合罐，2、萃取器，3、静态混合器，4、叶片式振动过滤器，5、气流干燥器，6、螺旋烘干机，7、组合蒸发器，8、冷凝器，9、吸收塔，10、混合液缸，11、萃取物罐，12、溶剂罐，13、分离器，14、加热器，15、捕集器，输送泵、B1、B2、B3、B4、B5。
具体实施方式
本发明以下将结合工艺参数做进一步详述，但并不限制本发明。
本发明旋液式连续萃取工艺依次包括下述步骤：
a.加料混合：将粉状物料连续加入混合罐1内与溶剂充分搅拌混合。混合时加入旋流器分离出来的萃取液(溶剂)。
b.旋液萃取：经混合后的物料通过多组旋流式萃取器2进行萃取。为提高萃取效果物料在输送过程中要通过静态混合器3。使物料和溶剂充分接触溶解萃取。萃取时间可控制在10～30分钟(粉状物料其比表面积很大，与萃取溶剂极易接触而迅速被萃取出来，为此不需要很长的时间)。溶剂比(物料与溶剂的重量比)：旋液萃取需要较大的溶剂比，这样可缩短时间和获得较好的流动性，溶剂比为1∶2～5(物料/溶剂)为宜(溶剂可以是己烷、乙醇、丙酮等)。萃取温度：根据萃取溶剂沸点的高低来决定，浸出温度应略低于溶剂沸点，以免在萃取过程中溶剂的大量汽化。
c.溶剂蒸发：经萃取的混合液经组合蒸发器7得到萃取物。该组合蒸发器7是由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成。
d.溶剂回收：经蒸发的溶剂通过冷凝器8进行冷却回收，重复循环使用。其尾气通过吸收塔9将残余溶剂回收下来。
e.物料脱溶干燥回收：被萃取的物料先经叶片式过滤器过滤后再经两次干燥，进一步脱除回收其中的溶剂。被萃取物料最后经新鲜溶剂洗涤后，含有大量的溶剂先要经过叶片式振动过滤器4先分离出来。
本发明实现上述工艺采用的装置由混合罐1、萃取器2、静态混合器3、叶片式振动过滤4、气流干燥器5、螺旋烘干机6、组合蒸发器7、冷凝器8、吸收塔9、混合液罐10、萃取物罐11、溶剂罐12、分离器13、加热器14、捕集器15和输送泵B1、B2、B3、B4、B5组成(如图1所示)，混合缸1内设置有搅拌器，其下部出料口经输送泵B1、静态混合器3与第一萃取器2连通。第一萃取器2的上部出口经分离器13与第三混合液罐10的上部进口连通、下部出口与第一混合液罐10的上部进口连通。第一混合液罐10的下部出口经输送泵B2、静态混合器3与第二萃取器2的上部进口连通、上部的另一进口与叶片式振动过滤4的出口连通，第二萃取器2的上部出口与混合缸1上部的另一进口连通、下部出口与第二混合液罐10的上部进口连通，第二混合液罐10的下部出口经输送泵B3、静态混合器3与叶片式振动过滤4的进口连通、上部进口经加热器14、输送泵B4与溶剂罐12连通。叶片式振动过滤器4采用的是常规的设备，其内装有多片孔眼细密的滤板，在压力的作用下溶剂通过滤板过滤后萃取液经管道返回第一混合液罐10，而粉状被萃取物就截留在滤板上，滤出的物料还含约15％左右的溶剂，到一定厚度通过压缩空气吹干振动而将物料卸下进入气流干燥器5由蒸汽夹套式螺旋烘干机6彻底加热去除溶剂后排出，被蒸发出的溶剂同样进入冷凝器8回收重新使用。气流干燥器5和蒸汽夹套式螺旋烘干机6已另案申请专利。气流干燥器5的上部出口经捕集器15与冷凝器8连接、下部出口与螺旋烘干机6的进口连通，螺旋烘干机6的上部出口经捕集器15与冷凝器8连接。第三混合液罐10的下部出口经输送泵B4与组合蒸发器7连通，该组合蒸发器7是由降膜式列管蒸发器和汽提塔组成(已另案申请专利)，组合蒸发器7的下部出口与萃取物罐11连通、上部蒸汽出口与冷凝器8连通。所有冷凝器8的出口均与溶剂罐12连通，在溶剂罐12上还连接有吸收塔9，作用是可以将吸收塔9吸收下来的溶剂收集重复使用。静态混合器3和捕集器15采用的是常规设备，其作用是使物料和溶剂充分接触溶解萃取，提高萃取效果。