[其他]低壓電場增進油包水乳液分相裝置

無效

• 申請號: 87202063
• 申請日: 1987-02-18
• 公開（公告）號: CN87202063U
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發明（設計）人: 蘇立民
• 申請（專利權）人: 中國科學院化工冶金研究所
• 主分類號: B01D17/06
• 分類號: B01D17/06;B01D17/04
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 李世諒

本實用新型屬于溶劑萃取的相分離技術領域，特別適用于冶金、化工、石油、制藥、食品及機械等工業中涉及含低電導率的有機相為連續相，高電導率的水相為分散相的“油包水”型乳濁液的分離。

溶劑萃取過程包含兩個互不相溶液相的混合，即一個液相分散于另一個液相中，同時發生傳質和／或化學反應，然后再分離成兩個清液相的過程。以有機相為連續相，水相為分散相的“油包水”型乳濁液分相較難，導致生產能力低，水相夾帶值多，分離效果差和產品純度低等缺點。曾應用添加擋板、填料或網墊等助澄清。但其效果往往比應用于“水包油”型乳濁液的效果差。

自六十年代起開始研究用高壓靜電場或高壓交流電場增進“油包水”型乳濁液分相，其原理主要是利用有機連續相的絕緣性與水相的導電性，在電場作用下，水相分散相液滴被誘發荷電。從而加速液滴間的碰撞和集聚。石油工業中已應用高壓電場處理原油的脫水，但僅限于水相比例低（＜10％）的分散體系，因導電液滴濃度增大后會引起架橋現象，形成短路。

在濕法冶金的溶劑萃取中，美國專利4039404提出用交流高壓電場增進液－液萃取銅、鋅、鎳、釩等過程中的相分離，其特點是在混合器和澄清器間增設電凝聚器，在該電凝聚器中安裝三排以上的多個電極，單排與雙排交錯排列，施以500－7000伏的交流電，使從混合器流出的“油包水”型乳濁液均勻流過靜電凝聚器，加速分相過程。它的優點是可以加快分相速度達四倍，且可用于水相比例高達50％的分散體系。但其缺點是需要添置高壓電源及電凝聚器，增加電耗及存在高壓作業的人身安全和因短路而使電場失效等問題。

本實用新型針對上述缺點，提出采用低壓電場增進“油包水”型乳濁液分相的裝置，在保持高壓電場技術優點的同時，克服其缺點，取消高壓電源和電凝聚器，降低了投資，且電耗減少，操作安全，使用方便，不易發生短路事故。

本實用新型提供一種應用低壓電場增進含低電導率的有機相為連續相，高電導率的水相為分散相的“油包水”型乳濁液分相裝置，主要是安裝一對或數對電極于分離設備的澄清器內，在電極上施加低壓直流或交流電。直流電壓為5－65伏，交流電壓為5－220伏。

本實用新型的電極，最好安裝靠近澄清器進口端，且使電場方向與流場方向正交為好。如果不正交，電場作用將受流場干擾，分相效果會減弱。

電極的長度應大于油相厚度，寬度（或直徑）為澄清器長度（或直徑）的1／10至1／50，全部電極對及電極間距的寬度應小于澄清器寬度（或直徑）的90％，以使溶液均勻帶電為宜。

電極可由普通的良導體如鎳、銅或不銹鋼等做成，形狀可呈板狀、柱狀、網狀、弧狀或其他形狀，其外殼由絕緣材料如有機玻璃保護，防止漏電或短路。電極絕緣層厚度選用與施加的電壓有關，太厚的絕緣層會大大減弱電場增進分相的效果。

應用低壓電場促進分相的混合澄清萃取器和萃取塔分別見圖1和圖2，其中1－混合器，3－澄清器，3－電極，4－水相進口，5－有機相進口，6－水相出口，7－有機相出口，8－攪拌器，3.1－電極芯，3.2－絕緣保護層。

應用本裝置于現有萃取生產過程時，只需添置一臺交流變壓器或直流穩壓電源；所用電極可自行設計加工；電極材料是普通良導體，無其他特殊要求；電極外殼保護層要求良好絕緣，且不被所用液體介質腐蝕；為了保持電極對之間的距離和規則外形，可用適宜的簡易支架固定電極。

本裝置比傳統的單靠重力場澄清分相裝置，最高分相速度快十倍以上，并可減少水相被有機相夾帶，從而增加原設備的生產能力和產品純度，降低萃取劑損失及生產費用；對新建廠則可減少投資、生產費用和車間建筑面積。對比高壓電場增進“油包水”型乳濁液分相裝置，本實用新型只應用交流5－220伏或直流5－65伏的低壓電場，增進分相效果好，且操作安全，使用方便，無需添加高壓電源及電凝聚器，并克服了高壓電場易形成短路，導致電場失效和操作惡化等問題。