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萃取塔以及其使用工艺pdf
时间:2023-11-26 10:33 点击次数:162

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  2、)在其中的流 动的逆流液-液萃取塔(1)被公开。该塔在一个 公用容器(3)内包括:用于第一液体给料流(51) 的第一入口(41),用于第二液体给料流(52)的第 二入口(42),用于产物流(71)的第一出口(61), 用于副产物流(72)的第二出口(62),包括搅拌装 置(9)的混合部分(8),包括填料(11)的静态部 分(10),可选地收集器(12)和/或分配器(13), 其特征在于在公用容器(3)内仅有一个混合部分 (8)以及仅有一个或两个静态部分(10)。本发明 进一步涉及使用所述塔的工艺。本发明进一步也 涉及该塔或工艺使用在从有机流中移出芳香族化 合物,在处理精炼厂的油类流中,或者在液。

  4、)在其中的流动,并且在 一个公用容器(3)内包括: 用于第一液体给料流(51)的第一入口(41), 用于第二液体给料流(52)的第二入口(42), 用于产物流(71)的第一出口(61), 用于副产物流(72)的第二出口(62), 包括搅拌装置(9)的混合部分(8), 包括填料(11)的静态部分(10), 可选地收集器(12)和/或分配器(13),其特征在于,在公用容器(3)内仅有一个混合 部分(8)并且仅有一个或两个静态部分(10)。 2.根据权利要求1所述的塔(1),其中该塔(1)大致竖直,其中在公用容器(3)内仅有 一个静态部分(10),以及其中混合部分(8)优选地大致位于静态部分(10)。

  5、的上方。 3.根据权利要求1或权利要求2所述的塔(1),其中该塔(1)额外地包括收集器(12) 和/或分配器(13)。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的塔(1),其中没有收集器(12)或分配器(13)位于 混合部分(8)和一个或两个静态部分(10)之间。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的塔(1),其中搅拌装置(9)包括磁驱动装置(14) 或马达(15),其中马达大致位于混合部分(8)的上方或大致位于混合部分(8)的侧面。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的塔(1),其中填料(11)包括塔盘、散堆填料、规整 填料或其结合。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的塔(1),其中该塔(1)额。

  6、外地包括位于第一入口 (41)和第二入口(42)之间的并且用于第三液体给料流(53)的添加的第三入口(43)。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的塔(1),其中该塔(1)额外地包括与塔(1)流体连 接的脉冲装置(200),用于增加塔(1)内的剪切应力和分散。 9.一种逆流液-液萃取工艺,其中对于根据权利要求1-8中任一项所述的塔(1), 第一液体给料流(51)通过第一入口(41)给料,并且第二液体给料流(52)通过第二入 口(42)给料, 液-液接触在流(51)和流(52)之间发生以形成产物流(71)和副产物流(72),以及形 成的产物流(71)通过第一出口(61)被移出,并且形成的副产物流。

  7、(72)通过第二出口(62) 被移出。 10.根据权利要求9所述的工艺,其中该塔1是大致竖直的,优选地其中在该塔1的 公用容器(3)内仅有一个静态部分(10),以及其中混合部分(8)优选地大致位于静态部分 (10)的上方,以及其中流(52)的密度小于流(51)的密度,以及其中入口(41)位于塔(1)的 顶部(161)内,以及入口(42)位于塔(1)的底部(162)内。 11.根据权利要求9或10中任一项所述的工艺,其中流(52)包括两种或更多种有机 化合物以及流(51)包括水,优选地其中流(52)主要包括有机化合物,以及流(51)主要包括 水。 12.根据权利要求9或10中任一项所述的工艺,其。

  8、中流(51)包括溶剂以及流(52)包括 油类和芳香族化合物,以及其中芳香族化合物从流(52)中通过在塔(1)内与流(51)逆流接 权 利 要 求 书CN 104245075 A 2/2页 3 触而被萃取,以产生净化的油类,其中萃取的芳香族化合物与溶剂一起作为副产物流(72) 的一部分通过位于塔(1)的底部(162)内的出口(62)而被移出,以及其中该净化的油类作 为产物流(71)的一部分通过位于塔(1)的顶部(161)内的出口(61)而被移出。 13.根据权利要求9-12中任一项所述的工艺,其中第三液体给料流(53)具有的密度 大于流(52)的密度,但是小于流(51)的密度,该第三液体给料流通。

  9、过位于入口(42)和入口 (41)之间的第三入口(43)被添加至塔。 14.根据权利要求9-13中任一项所述的工艺,其中在该塔(1)内的液体(2)通过脉冲 装置(200)被脉冲振动,以便于增加液体(2)上的剪切应力和液体(2)的分散。 15.根据权利要求1-8中任一项所述的塔(1)或根据权利要求9-14中任一项所述的工 艺,在从有机流移出芳香族化合物中,在处理精炼厂的油类流中,或者在具有不同密度、界 面张力或粘性的至少两个给料流的液-液萃取工艺中的使用。 权 利 要 求 书CN 104245075 A 1/13页 4 萃取塔以及其使用工艺 技术领域 0001 本发明涉及逆流液-液萃取塔。本发明。

  10、也涉及使用所述塔的工艺,以及所述塔或 工艺在从有机流除去芳香族化合物中的使用,在处理精炼厂的油类流中,或者在具有至少 两个不同密度、界面张力或粘性的原料流的液-液萃取工艺中。 背景技术 0002 液-液萃取,其也被称作溶剂萃取和分离,是一种基于在两种不同的不混溶液体 中(通常为水和有机溶剂)其相对的溶解性而分离化合物的方法。它是从一种液相中进入另 一种液相的物质的萃取,以及其在例如化学反应后以分离和净化产品的监测中,或在多种 或工业的工艺中从废料或副产物流中移出贵重的或危险的化合物是有用的。萃取的物质可 以是自然中的例如金属的无机物或者例如精细化工的有机物。因此液-液萃取具有广泛的 应用,包括。

  11、精细有机化合物的生产、香精的生产、核燃料的回收、矿石加工、石化产品的生产 和植物油类和生物柴油类的生产,以及许多其它的工业中。某些特定的应用包括芳香族化 合物的回收、咖啡的脱咖啡因、均相催化剂的回收、青霉素的制造、铀和钚的回收、润滑油类 萃取、从液态的废水中除去苯酚以及从水性流中萃取酸。 0003 在典型的工业应用中,工艺会使用一种萃取步骤,其中溶质从水相被转换到有机 相。通常随后采用洗涤阶段,其中非期望的溶质从有机相物质中被移出,于是在提取阶段期 望的溶剂从有机相中被移出。有机相可以随后被处理以使其准备再次使用,例如,通过将其 洗涤以去除任何降解产物或其它的非期望的污染物。 0004 逆流液。

  12、-液萃取工艺在获得高水平的质量传递时是尤其有用的,其归因于在逆流 流动的路径上保持缓慢倾斜的差别。例如,工业的加工塔通常使用逆流液体萃取系统,其中 液体不断地流动以及逆向流经一个或多个室或塔。室或塔可具有特别设计的被安装在其内 的设备,例如用来改变液体的物理性质(例如液滴尺寸)的搅拌器和用来阻止液体的直接流 通的塔填料。填料也在较轻的上升液体和较重的沉降液体之间使接触增加,且更好的接触 意味着质量传递工艺的效率更高。 0005 液-液加工塔和其塔通常被构造来使较重的液体从塔的上部向下流动以及较轻 的液体从塔的下部向上进行液体流动。通常期望提供的设备和方法能够提供有效的质量 传递或液-液接触,使。

  13、得流体的接触能够以最小的压降经由给定的最小尺寸的区域而被完 成。因此,高效和低压降在液-液萃取操作中是重要的设计准则。用于液-液接触的足够 的表面面积对于减少或消除在上升的较轻液体中存在的重液体夹带是必要的。最常见地, 对于在塔中的规整填料排列需要在水平和竖直平面两者上均具有足够的表面面积,使得重 成分的部分被向下引导,以及较轻的液体被允许以最小的阻力经过填料向上升。通过此类 的设备,给料的重的和轻的成分在塔的底部和顶部分别被回收。 0006 逆流液-液萃取塔可以是被动的或静态的填料的塔。静态萃取塔通常完全依赖于 填料/内部构件以及经过内部构件的流体流速来产生湍流和液滴。其提供的优势在于(1)。

  14、 为了非常高的生产率的大直径的可行性;(2)操作简单,没有移动的部件和相关的密封件; 说 明 书CN 104245075 A 2/13页 5 (3)只需控制仅一个操作界面;以及(4)与混合沉降器装备相比需要相对小的占地面积。但 是通常需要高流量来获得足够的质量传递。此类的被动塔承受的限制在于会发生沟道效 应,其中在液体之间发生非常少的接触。另一个问题在于在被动塔中通常第一液相的仅相 对很少的和大的液滴在相对较短的时间周期内被分散在第二连续的液相中。因此,相对低 的混合度以及因此减少的质量传递和阶段效率与被动的或静态的塔相联系。结果,静态的 萃取塔的应用通常限于那些涉及低粘性(少于约5 cP)、。

  15、低度到中度的界面张力(通常3-20 dyn/cm等于0.003-0.02 N/m)、相之间的低度到中度的密度差异、以及不超过3-5个平衡 级。 0007 静态萃取塔的低的质量传递效率,尤其是对于带有中度到高度的界面张力或密度 差异的系统,可通过在塔内机械搅拌或使液-液分散振动以更好地控制液滴尺寸和总体密 度(分散相物质滞留量)而得到提高。许多不同类型的机械搅拌萃取塔已经被提出。更常见 的类型包括不同的旋转式叶轮萃取塔,以及旋转式盘接触器或脉冲式萃取塔,例如往复式 盘萃取塔。相对于静态萃取塔,搅拌萃取塔适合于带有中度到高度的界面张力的系统,以及 能够处理中度的生产率。 0008 尽管如此,在搅拌。

  16、萃取塔中提供正好合适的混合量是重要的。更大的搅拌(更大混 合量)最小化萃取过程中的质量传递阻力,但是引起小的难沉降的液滴或乳状物的形成,且 因此引起工艺中的夹带物或“溢流液泛现象”。在设计液-液萃取工艺中,通常目标在于产 生不稳定的分散,其在萃取过程中提供适度高的界面面积用于好的质量传递,而且还是容 易打破的来允许萃取后迅速的液-液相的分离。因此,不合适地,为了分离这些相过度搅拌 可需要非常长的后来的沉降时间。 0009 将搅拌系统合并到被动的静态萃取塔中以便于允许能量的输入用于增加混合量 从专利US 2,493,265、US 2,850,362和 WO 97/10886中是已知的。此类的搅拌。

  17、填料塔的 特征在于一系列的多个交互混合和减速部分。混合部分具有搅拌器以促进液体之间的密切 的平衡接触。减速部分包含填料以阻止液体的圆周运动,以及来促进其分离。虽然如此,根 据现有技术的此类的搅拌填料塔不适用于由于旋转的叶轮所产生的大的剪切速率而容易 地趋向于乳化的系统。特别地,交互混合和减速部分的使用意味着通过减速部分而分离出 的任何乳状物将会在该系列中通过随后的混合部分而被简单地再生。因此在塔的路径上, 乳状物将会由于高的剪切速率在每个混合部分中逐渐增加。 0010 另外的问题在于许多物理性质可随着萃取过程中的化学浓度的变化而显著地改 变。这些性质可包括界面张力、粘性和密度,并且这些性质强烈。

  18、地影响质量传递以及因此影 响萃取性能。特别地,对于特定设定的塔条件,这些性质的变化引起乳状物的形成的问题。 涉及高度质量传递的萃取工艺特别容易受在整个塔长度上的物理性质的此类变化的影响。 萃取塔(静态(被动的)或搅拌(主动的)的一种类型将不能够处理好此类的系统及其性质 的变化。 0011 在此类的物理性质改变的情形中,设备的使用可以基于两个和多个不同的单独的 塔的结合。每个塔可具有不同的设计和内部构件类型,用于在萃取的此特定阶段中关于特 殊的物理性质的最优化的使用。然而,此类的设备需要两个单独的塔壳,两套给料泵和两套 处理控制器。该处理流通过按顺序地流经此至少两个塔而被处理。基于单独的塔的结合。

  19、的 此类设备具有多个缺点,例如需要大量的辅助设备,例如泵和管道以及复杂的处理控制装 说 明 书CN 104245075 A 3/13页 6 置。而且类似分配器和/或收集器的内部构件和相位分离在设备的每个不同的塔之间会是 必要的。 0012 US 2,493,265,US 2,850,362和WO 97/10886的前述的搅拌填料塔,由于在萃取 处理过程和塔中的浓度的变化其也不适于在物理性质中涉及显著变化的萃取系统。公开的 塔是基于在塔的长度上交互混合和减速部分大体对称的布置,而种类的化学浓度和物理性 质在萃取过程中是非对称的,且将会沿着塔轴增加或减少。因此该公开的塔不能够利用对 于在萃取过程的。

  20、开始对于结束中特定的浓度和设定的物理性质的混合对于静态部分的特 定适宜性的优势(例如在底部对于顶部,或者反之亦然,在大致垂直的塔的情形下)。 0013 总而言之,将期望的是,相比现有技术中的萃取塔,具有更好适合于涉及物理性质 显著变化的系统萃取的萃取塔,与此同时仍提供足够的质量传递效率以及并不趋向于产生 乳状物或夹带物。 发 明内容 0014 本领域的这种状态出发,本发明的目的在于提供简化的逆流液-液萃取塔,其没 有前述的缺陷,尤其是缺乏足够的质量传递效率和/或形成乳状物的趋势,尤其当在萃取 过程中运用涉及在物理性质中有显著变化的系统时。本发明的进一步的目标包括提供用于 使用所述塔的工艺,和在。

  21、从有机流中移出芳香类化合物中,在精炼厂的油类流的处理中,或 在具有至少两个不同密度、界面张力或粘性的给料流的液-液萃取过程中所述塔或工艺的 使用。 0015 根据本发明,这些目标通过适用于其中有两种或多种液体的流动的逆流液-液萃 取塔实现,逆流液-液萃取塔在一个公用容器中包括:第一入口用于第一液体给料流,第二 入口用于第二液体给料流,第一出口用于产物流,第二出口用于副产物流,混合部分包括搅 拌装置,静态部分包括填料,可选地包括收集器和/或分配器,其中在公用容器内仅有一个 混合部分且仅有一个或者两个静态部分。 0016 根据本发明,这些进一步的目标首先通过逆流液-液萃取工艺实现,其中对于所 述塔。

  22、,第一液体给料流通过第一入口被供给,以及第二液体给料流通过第二入口被供给, 液-液接触发生在第一流和第二流之间以形成产物流和副产物流,且形成的产物流通过第 一入口被移出,以及形成的副产物流通过第二入口被移出。 0017 依照本发明,所述塔和所述工艺被使用在从有机流中移出芳香类化合物中,在 精炼厂的油类流的处理中,或在具有至少两个不同的密度、界面张力或粘性的给料流的 液-液萃取工艺中。 0018 本发明实现这些目标并提供此问题的解决方法是依靠其内仅有一个混合部分且 仅有一个或者两个静态部分的公用容器。结果,单个的混合部分提供必需的质量传递效率, 而一个或两个静态部分可被布置在塔内以提供所需的减速。

  23、部分来允许在具有形成乳状物 的趋势的系统的情形下形成的任何乳状物的分离。而且,一个或两个静态部分的增加允许 从混合部分输入的能量被减少,同时仍提供足够的质量传递。这种有利的能量输入的减少 也因此有助于乳状物形成的减少。 0019 在萃取过程中物理性质涉及显著变化的系统的情形下,一个混合部分和一个或两 个静态部分可被布置在塔内以提供最优化的萃取塔条件以用于特定的设定性质变化的被 说 明 书CN 104245075 A 4/13页 7 萃取的系统。例如,如果由于萃取过程中质量传递的结果界面张力从较小的值变化至较大 的值,那么该塔可以在该工艺的开始时启动静态部分(即朝向大致垂直的塔的底部),并且 该。

  24、工艺在结束时以混合部分结束(即朝向大致垂直的塔的顶部)。如果该系统将具有形成乳 状物的趋势,则静态部分之后可跟随混合部分以提供促进分离的减速。同样地,如果由于萃 取过程中质量传递的结果界面张力从较大的值变化到较小的值,那么该塔可以混合部分开 始,以及以单独的静态部分结束。 0020 这些结果因此令人惊讶地被达到而不需要任何特殊的涉及多个塔的结合的复杂 的设备,每个塔具有其单独的塔壳、成套的内部构件,成套的给料泵和成套的处理和液面控 制器。 0021 在优选的实施例中,该塔是大致竖直的,其中在公用容器内是仅有一个静态部分, 以及其中混合部分优选大致位于静态部分的上方。塔内部构件的此非对称布置尤其。

  25、适合于 处理界面张力在萃取过程中由于质量传递而改变的系统。使混合部分大致位于静态部分的 上方对于当其通过塔的下部至上部时界面张力从较小值变化到较大值的系统是尤其有利 的。而且此系统形成乳状物的趋势减少在于其在塔中增加了静态部分至混合部分,使得由 混合部分引入的能量能够被减少,同时仍提供足够的质量传递效率。 0022 同样地,在本工艺的优选的实施例中,该塔是大致竖直的,优选其中在塔的公用容 器之内仅有一个静态部分,以及其中混合部分优选大致位于静态部分的上方,以及其中通 过位于塔的底部内的入口所添加的流的密度小于通过位于塔的顶部内的入口所添加的流 的密度。此工艺因此具有与前述的塔相同的优点。 00。

  26、23 根据另外的优选的实施例,该塔额外地包括收集器和/或分配器。收集器可有利 地被使用来截断沿着塔向下流的液体,当塔的直径显著变化时例如使用在给再分配器的给 料中,来帮助从塔中移出液体,来移出液体用于“泵循环”回路中的再循环,或来改善向下流 动液体的给料流的混合。例如,塔的静态部分会通常具有比混合部分更小的直径。借助于 分配器在塔的横截面上的液体和流量的平均分配,尤其是在静态部分具有填料的情形下, 会极大有助于塔和其内部构件的效率。因此,液体分配器在塔上液体给料流被引入的所有 位置上的使用会是有利的。 0024 根据另外的优选的实施例,塔在混合部分和一个或两个静态部分之间不具有收集 器或分配器。

  27、。在一个公用容器中混合部分和静态部分的结合消除了对混合部分和静态部分 之间的这些内部构件的需要。此非预期和有利的简化因此与基于两个或更多的塔的结合的 萃取设备相对比。 0025 根据塔的另外的优选的实施例,搅拌装置包括磁驱动单元或者马达,其中马达大 致位于混合部分的上方或大致在混合部分一侧。磁驱动单元是有利的在于其不需要孔,因 而其运转时密封在塔的公用容器的壁中。因此其具有较少的潜在泄露的问题。将马达定位 在混合部分的一侧将消除为了马达轴在贯穿静态部分处打孔的需要。同样地,对于仅具有 一个静态部分且其中混合部分大致位于静态部分的上方的塔的优选实施例,将马达大致定 位于混合部分的上方消除了对用于。

  28、贯穿静态部分的轴的任何孔或密封的需要。将轴穿过静 态部分会通常需要使用没那么常见的“轮胎”形状的填料。 0026 在该塔的另外的优选实施例中,填料包括塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。在 该塔中,液体中的一种趋向于更好地湿润填料的表面,以及另一种液体流经此湿润的表面, 说 明 书CN 104245075 A 5/13页 8 在此处发生质量传递。因此填料将会改善相之间的密切接触。在影响此传递中,塔盘、散堆 填料和规整填料是尤其有效的。特别地,散堆和规整填料与盘或塔盘相比较在塔中提供较 小的压降的优势。塔盘和规整填料的结合使得其每一个各自有利的性质得到结合。 0027 在该塔的另外的实施例中,该塔。

  29、额外地包括位于第一入口和第二入口之间的用于 添加第三给料流的第三入口。第三液体给料可包括一种或多种提取剂以有利地增加溶剂对 于来被萃取的成分的容量。替代地,第三液体可以是对于溶解来被萃取的给料流的另外的 成分具有特定的选择性的第二溶剂。额外的溶剂的使用因此有利地允许在同样的塔内将额 外的成分的选择性的萃取或萃取过程与汽提、净化或洗涤步骤相结合。 0028 同样地,在具有大致竖直的塔的工艺的优选的实施例中,第三液体给料流也被添 加至塔,第三液体给料流具有的密度大于被添加至塔的底部内的第二流的密度,但是小于 被添加至塔的顶部内的第一流的密度。第三液体给料通过位于在底部的入口和在顶部的入 口之间的第。

  30、三入口而被添加。第三液体给料流的使用使得可能具有前述的优选塔的实施例 的同样的好处。 0029 在塔的进一步优选的实施例中,塔额外地包括与塔流体连通的脉冲装置,用于增 加在塔内的剪切应力和分散作用。同样地,在工艺的进一步优选实施例中,在塔内的液体通 过脉冲装置被作用以便于增加液体上的剪切应力和液体的分散。 0030 在工艺的另外的优选实施例中,这些流中的一个包括两种或多种有机化合物,以 及其它流包括水,优选地其中第一流主要包括有机化合物,以及其他流主要包括水。此类的 流通常具有相当不同的密度且通常其物理性质由于塔中的质量传递而改变。因此这些流从 本发明的工艺极大地受益。在大致竖直的塔的进一步优。

  31、选实施例中,富含有机化合物的流 通过位于塔的底部内的入口被添加,并且富含水的其它流通过位于塔的顶部内的入口被添 加。 0031 在工艺另外的优选的实施例中,第一液体给料流包括溶剂,第二给料流包括油类 和芳香族化合物,其中芳香族化合物通过与第一流在塔内逆流接触从第二流中被萃取以产 生净化油类,其中萃取的芳香族化合物作为副产物流的一部分与溶剂一起通过位于塔的底 部内的第二出口而被移出,以及其中净化油类作为产物流的一部分通过位于塔的顶部内的 第一出口而被移出。从油类中的芳香族化合物的液-液萃取通常在萃取过程中涉及物理性 质的显著改变,且因为此类的萃取从本发明的塔和工艺中尤其受益。 0032 本发明的。

  32、进一步的方面包括本发明的塔或工艺的使用在从有机流移出芳香族化 合物中,在处理精炼厂的油类流中,或者在具有至少两个不同密度、界面张力或粘性的给料 流的液-液萃取工艺中。此类使用受益于本发明的塔和工艺的前述的优势。 0033 本领域技术人员将会理解到本发明的多个权利要求和实施例的主题的结合是可 能的,而在本发明中没有对技术上可行的此类组合的限制程度。在此结合中,任一项权利要 求的主题可与一个或多个其它的权利要求的主题相结合。在此主题的结合中,任一项工艺 权利要求的主题可结合一个或多个其他的工艺权利要求的主题,或一个或多个塔权利要求 的主题,或一个或多个工艺权利要求和塔权利要求的混合的主题。依此类推。

  33、,任一项塔权利 要求的主题可结合一个或多个其它的塔权利要求的主题,或一个或多个工艺权利要求的主 题,或一个或多个工艺权利要求和塔权利要求的混合的主题。举例说明,权利要求1的主题 可与权利要求9-15中的任一项的主题相结合。在一个实施例中,权利要求9的主题与权利 说 明 书CN 104245075 A 6/13页 9 要求1-8中任一项的主题相结合。在一个特定的实施例中,权利要求10的主题与权利要求 2的主题相结合。在另外的特定的实施例中,权利要求4的主题与权利要求11的主题相结 合。举另外的示例说明,权利要求1的主题也可与权利要求2-15中任意两个的主题相结合。 在一个特定的实施例中,权利要求。

  34、1的主题与权利要求2和9的主题相结合。在另外的特 定的实施例中,权利要求11的主题与权利要求1和2的主题相结合。举例说明。权利要求 1的主题可与权利要求2-15中任意三个的主题相结合。在一个特定的实施例中,权利要求 1的主题与权利要求2、9、11的主题相结合。在另外的特定实施例中,权利要求10的主题 与权利要求1、7、13的主题相结合。在另外的实施例中,权利要求1的主题与权利要求2-9 和11的主题相结合。在另外的实施例中,权利要求9的主题与权利要求10和12-13的主 题相结合。举例说明,任一项权利要求的主题可与任意数量的其它权利要求的主题相结合, 而没有对技术上可行的此类组合的限制程度。 。

  35、0034 本领域技术人员将会理解到本发明的不同的实施例的主题的结合是可能的,而没 有在本发明中的限制。例如,上述的优选实施例中的一个的主题可以与一个或多个其它的 上述的优选实施例的主题相结合,而没有限制。举例说明,根据本工艺的尤其优选的实施 例,塔是大致竖直的,以及在塔的公用容器内仅有一个静态部分,以及混合部分优选地大致 位于静态部分的上方。举另外的例子说明,根据本工艺的另外尤其优选的实施例,在塔的公 用容器内,没有收集器或分配器位于混合部分和一个或两个静态部分之间。举另外的例子 说明,根据本工艺的另外的尤其优选的实施例,塔是大致竖直的,在塔的公用容器内仅有一 个静态部分以及混合部分优选大致位。

  36、于静态部分的上方,以及其中通过位于塔的底部内的 入口所添加的流的密度小于通过位于塔的顶部内的入口添加的流的密度,较小密度的流包 括两种或多种有机化合物,并且较大密度的流包括水。 附图说明 0035 本发明在下文中将会参照本发明的不同的实施例以及附图进行更详细的解释。示 意性的附图显示: 图1显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的实施例的示意图。 0036 图2显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的优选实施例的示意图,其中该塔是大 致竖直的,并且在该塔的公用容器内仅有一个静态部分以及混合部分大致位于静态部分的 下方。 0037 图3显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的优选实施例的示意图,其中该塔大致 竖直。

  37、,以及在该塔的公用容器内仅有一个静态部分,并且混合部分大致位于静态部分的上 方。 0038 图4显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的另外的优选实施例的示意图,其中该 塔大致竖直,以及在该塔的公用容器内仅有一个静态部分,并且混合部分大致位于静态部 分的上方。 具体实施方式 0039 图1显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的实施例的示意图,其作为整体被标为 附图标记1。萃取塔1不特别地被限制其外形、形状、构造或构成,除非另外特别指出。任何 说 明 书CN 104245075 A 7/13页 10 能够制造的材料能够被制成到塔1中。考虑到节约,塔壳通常由FRP玻璃纤维增强塑料(玻 璃钢)、不锈钢、合金2。

  38、0或任何指定为特定应用的其它的材料。塔内部组件能够由聚丙烯或 考虑到低初始成本的其它塑料,或包括取决于工艺需求的金属的任何其它的材料制成。在 一个实施例中,塔1和其组件由金属、塑料、玻璃或其混合物构成。合适的金属包括碳钢、不 锈钢、镍合金、铜合金、钛和锆。合适的工程塑料包括例如PTFE、PVDF或ETFE的含氟聚合 物;PVC;以及聚丙烯。 0040 在图2中的实施例显示大致竖直的塔1,但是本领域技术人员将会理解到塔1的只 要技术上可行的其它方位是可能的。 0041 萃取塔和其构造和运转在现有技术中是众所周知的,例如Chemical Engineering Design, Vol. 6, Co。

  40、辅 助设备可以被使用于塔1,以及塔1可以在萃取工艺中以现有技术已知的常规方式被操作。 0042 塔1适用于在其中的两种或多种液体2的流动,并且在一个公用容器3内包括:用 于第一液体给料流51的第一入口41、用于第二液体给料流52的第二入口42、用于产物流 71的第一出口61、用于副产物流72的第二出口62、包括搅拌装置9的混合部分8、包括填 料11的静态部分10、可选地收集器12和/或分配器13,其中在公用容器3内仅有一个混 合部分8以及仅有一个或两个静态部分10。注意:可选的收集器12和/或分配器13在图 1的实施例中为了清楚并未示出,但是其在图4的实施例中被示出。 0043 液体2不被特别。

  41、限制,而且每种液体2、每个液体给料流51-53,副产物流72和产 物流71可以包括一种或多种有机化合物、溶剂、水或其混合物。产物流71和副产物流72 不被特别限制,以及为了清楚的目的,在附图中除非另外特别指明,产物流71此处将会用 于指的是密度较小的流,而副产物流此处将会用于指的是密度较大的流。 0044 公用容器3不被特别限制其外形、形状或构成。在图1所示的实施例中,其形状为 圆柱形。第一入口41、第二入口42、第一出口61和第二出口62都是现有技术中已知的常规 的。入口41和42以及出口61和62在塔1内的位置不被特别限制。在图1所示的实施例 中,入口41和出口61位于塔的顶部161内,以。

  42、及入口42和出口62位于塔的底部162内。 本领域技术人员将会理解到相反的几何构造或其混合是在本发明的范围内。 0045 在图1所示的实施例中,位于公用容器3内的混合部分8位于公用容器3内定位 的两个静态部分10之间。本领域技术人员将会理解到混合部分8和两个静态部分10的其 它的布置是可能的。例如在一个实施例中,混合部分8位于两个静态部分10的下方,以及 在另外的实施例中,其在两者的上方。在某些实施例中,优选使静态部分10位于其中仅存 在液体2的小的密度差的塔1的部分内,以及使混合部分8位于其中存在液体2的大的密 度差的塔的部分内。 0046 混合部分8包括搅拌装置9,其在现有技术中是已知常规。

  43、的,而且不被特别限制。 当液体2以逆流流动经过此部分8时,搅拌装置9在混合部分8内产生液体2的搅拌。施 加到其上的搅拌被设计来减小被分散进入另外的连续相液体的液相液滴的尺寸。 说 明 书CN 104245075 A 10 8/13页 11 0047 在某些实施例中,搅拌装置9包括一个或多个叶片式搅拌器、盘、涡轮或其结合。 在图1所示的特定的实施例中,搅拌装置9包括两个叶片式搅拌器。搅拌装置9的立轴的 旋转产生带有非竖直推力的搅拌。从此类叶片式搅拌器的搅拌和类似的已被示出以在此类 组件中产生非常细的被分散的液滴构型。在一个实施例中,叶片是无间距的,被竖直安装以 产生密切的混合,而没有在液体混合物。

  44、上施加向上或向下的推力,由此使得液体由于其不 同的密度通过重力作用而分离。 0048 在图1所示的实施例中,两个叶片式搅拌器通过连接至马达15的立轴而旋转。马 达15是常规的,以及在一个实施例中其是变速驱动电马达。一般地,电动搅拌器将是优选 的。在许多实施例中,将优选的是具有大致位于塔上方的马达15,使得液相不与马达轴封接 触。此类的实施例由于较小的泄露的可能性而容易维修、更耐用和更安全。在次优选的实 施例中,马达15通过经过静态部分10的轴被连接至搅拌器,将优选的是采用轮胎形的填料 11,以便于轴的通过。 0049 搅拌装置9的尺寸不被特别限制,但是本领域技术人员将理解到其尺寸和构造会 使得。

  45、其在塔中以及在搅拌过程中液体的逆流液体流动不以任何实质性方式阻塞。 0050 每个静态部分10包括填料11。填料11是常规的以及在现有技术中已知的,例如 塔盘、散堆填料、规整填料或其结合。在某个优选的实施例中规整填料由于其优良的性能而 被使用。在某些实施例中,填料11包括现有技术中已知的质量传递元件,散堆填料例如拉 西环(Raschig ring)和/或鲍尔环(Pall ring),鞍形填料,例如Berl鞍形填料,球状填 料、钩状填料,或按商品名称的NOR-PAC TM 、BIO-NET TM 或Hel-X TM 。在某些其它的实施例中, 填料包括规整填料,例如按商品名称已知的Mellapak。

  46、 TM 、Montz-Pak TM 、Ralu-Pak TM 、SMV TM 或 Raschig Super-Pak TM 。在某些特定的实施例中,填料由织物制成。在某些优选的实施例中, 填料会被使用在具有光滑(无凹陷的)表面处。在特定的实施例中,使用的质量传递元件的 表面在20m 2 /m 3 和500m 2 /m 3 之间。在另外的优选实施例中,塔盘和规整填料的结合被采用, 优选的一个是其中双流动塔盘位于每个填料元件之间。 0051 图2显示根据本发明的逆流液-液萃取塔1的优选实施例,其中塔1是大致竖直 的,并且在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分11并且混合部分8大致位于静态部分11 的。

  47、下方。在此图中示出的是磁驱动单元14,其在此实施例中位于塔1的外部下方。此驱动 部14对于直径最高达300mm的塔1是经济节约的。对于更大的直径,此类的单元14由于 其费用而变得次优选。 0052 图3显示根据本发明的逆流液-液萃取塔1的另外的优选实施例,其中塔1大致 竖直,以及在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分10,并且混合部分8大致位于静态部分 10的上方。在此实施例中,搅拌装置9包括多个叶片式搅拌器,其通过连接至马达15的立 轴而旋转。 0053 以此特定的实施例举例说明,塔1对于混合部分8和一个或两个静态部分10可具 有不同的直径。本领域技术人员会理解到各个部分地直径不被特别限制,但。

  48、是其可以基于 塔1的普通吞吐量和水力需求以及在部分之间转换直径的经济成本而被改变。在一个实施 例中,静态部分10具有小于混合部分8的直径,如图3所示例的。 0054 图4显示根据本发明的逆流液-液萃取塔的另外的优选实施例的示意图,其中塔 1大致竖直,以及在塔1的公用容器3内仅有一个静态部分10,并且混合部分8大致位于静 说 明 书CN 104245075 A 11 9/13页 12 态部分10的上方。以此特定的实施例举例说明,塔1也可包括一个或多个收集器12和/ 或分配器13以用于收集和分配液体2。图4中的实施例具有两个收集器12和两个分配器 13,其每一个位于塔1的顶部161和底部162的每。

  49、个中。 0055 收集器12和分配器13用于在塔1中的液体2的收集或液体2的分配在本领域中 是常规的且众所周知的。收集器类型包括烟囱式塔盘、V型(Chevron)、槽液式和甲板式液 体收集器。收集器12通常被使用在塔中用于来产生的液体的完全排出或泵循环的排出回 路,液体持续溢出塔时的部分的排出或用于混合的液体的收集。通常V型和槽液式收集器 盘相比较甲板式收集器需要较小的塔高,因此当塔高受到限制时,其是优选的。 0056 本领域技术人员将会理解到塔萃取器的性能能够由给料和溶剂入口流如何均匀 地被分配到塔1的横截面而被显著影响。分配和再分配的需求根据塔内部构件的类型(填 料、塔盘、搅拌器或挡板)和内部构件对于在塔1内的被分配的流动和连续相的影响而改变。 分配器13的重要方面包括孔的数量和孔布置(几何布局)、孔的尺寸、下导管或上导管(如果 使用)的数量和其放置、设计能够操作的最大到最小的流量(调节比)以及防垢性。液体分 配器13通常被使用以达到液体均匀分布在塔的横截面上,并且分配器13通常位于填料11 的上方。有用的分配器13类型包括防溅板、底部带有孔的通道类型或。

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