一种逆流式纤维液膜接触器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种逆流式纤维液膜接触器，包括纤维液膜段、油相分离段及水相沉降段；所述纤维液膜段包括管板、纤维内芯、丝网填料、支撑板和壳体；所述管板和支撑板分别与壳体的上端面和下端面固定连接；所述纤维内芯和管板下端面固定连接，丝网填料卡接在支撑板上；本实施例通过对纤维液膜段、油相分离段及水相沉降段的各项参数进行合理设计，较好的实现了水相和油相在纤维内芯内逆流接触的传质过程，可得到大比例的水油比，还适用于气液接触过程的反应，维护成本和投资成本低，可较好的取代现有的占地空间大、投资高的填料塔式设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
一种逆流式纤维液膜接触器


[0001]本技术涉及两相反应的传质设备，尤其涉及一种逆流式纤维液膜接触器。

技术介绍

[0002]传统的液液、气液反应通常用填料或混合器形式完成，这类方式通过其中的填料或混合器来强力剪切来促使两相接触反应，但存在混合效果差、反应效率低，而且还存在乳化、雾沫等分离不彻底的问题，导致许多液液、气液反应不彻底等问题。
[0003]纤维液膜接触器，也称为纤维膜接触器、纤维膜反应器等，广泛应用于石油、化工、医药、农药、环保等行业的液液、气液两相的化学反应、物理萃取等传质过程。这类设备主要在筒体内装填大量的、直径极细的金属纤维丝，并利用其中极性相的表面张力作用，在金属纤维丝表面形成极薄的液膜，从而大幅增加了两相接触面积。而相内的溶质扩散距离显著缩短，两相传质效率较以液滴状的接触方式呈数量级提高；同时，在液膜传质过程中，两相以液膜形式接触，扰动程度低，有利于缩短两相分离时间，且两相夹带情况小，可减小两相分离时间。
[0004]目前的纤维液膜接触器基本采用顺流的形式，即两相介质同方向进入，通过各种类型的分布器进行分布，然后在金属纤维丝内，水相形成液膜，油相在水相液膜之间流动从而完成两相间的反应。
[0005]传统的纤维液膜反应器基本上为顺流方式，而目前诸多专利都在如何解决纤维膜堵塞、两相分配结构方面进行优化改进，如申请号：201020266679.6《纤维液膜反应设备》介绍一种纤维液膜反应设备，采用不同形式的水相分布器，可一定程度提高水相在纤维束顶端分布的均匀性，不过纤维丝下端容易出现偏流，尤其是在流速较大、接触器直径较大的情况下；又如申请号：200620108517.3《液膜传质反应器的进料结构》介绍一种液膜传质反应器的进料结构，在设备进料方式上进行了调整；再如申请号：200620105959.2《高效纤维液膜反应器》介绍了一种高效纤维液膜反应器，进料方式为其中一种物料进口直接连接纤维丝束，反应器采用不锈钢板上开一定尺寸的圆孔作为纤维丝束分布板等。
[0006]因此目前常规的纤维液膜接触器基本通过对进料结构的优化改进，来实现两相在纤维膜接触器中的接触和反应，但两相流动方向都是顺流形式，而这种形式在实际应用过程水相和油相的比例、两相介质状态等都不同程度的受到限制。
[0007]为了克服上述缺陷和不足，让纤维液膜接触器的使用领域更为宽广，尤其是可以满足那些水相和油相比例极大，气液甚至气气两相可以更好的适用纤维膜接触器，还需进一步对纤维液膜接触器的内部结构，进料方式进行优化和改进。

技术实现思路

[0008]本技术所要解决的技术问题是，提供一种逆流式纤维液膜接触器，以解决现有技术适用性不佳的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本技术提供的逆流式纤维液膜接触器包括纤维液膜
段、油相分离段及水相沉降段；
[0010]所述纤维液膜段包括管板、纤维内芯、丝网填料、支撑板和壳体；所述管板和支撑板分别与壳体的上端面和下端面固定连接；所述纤维内芯和管板下端面固定连接，丝网填料卡接在支撑板上；
[0011]所述油相分离段设有油相出口、水相入口及与水相入口连接的第一液体分布器；
[0012]所述水相沉降段设有水相出口、油相入口及和油相入口连接的第二液体分布器。
[0013]作为优选，所述管板上开设有多个第一通孔，第一通孔孔径范围为40
‑
80mm；所述支撑板上开设有多个第二通孔，第二通孔孔径范围为1
‑
30mm。
[0014]作为优选，所述油相分离段上部还设有除沫单元，除沫单元包括丝网固定座、多个除沫丝网和多个引流丝；所述丝网固定座和油相分离段外壳固定连接，多个除沫丝网从上至下依次水平卡接在丝网固定座内，每个相邻除沫丝网的间隔范围为1
‑
2mm；最上方除沫丝网上固定连接有多个向下延伸至丝网固定座下方的引流丝。
[0015]作为优选，所述纤维内芯为亲水性金属纤维丝束。
[0016]作为优选，所述第一液体分布器和第二液体分布器均为排孔式分布器。
[0017]作为优选，将所述纤维液膜段长度定义为L1、油相分离段长度定义为L2、水相沉降段长度定义为L3、丝网填料高度定义为L1‑1、第一液体分布器水平中心线到油相分离段上部焊缝处距离定义为L2‑1、第二液体分布器水平中心线到水相沉降段下部焊缝处距离定义为L3‑1；则L1取值范围为4
‑
15m，且0.1≤L2：L1≤0.5，0.2≤L3：L1≤0.8，0≤L1‑1：L1≤0.2，0.6≤L2‑1：L2≤0.9，0.5≤L3‑1：L3≤0.9。
[0018]作为优选，所述L1的取值范围为4
‑
8m，且0.2≤L2：L1≤0.4，0.3≤L3：L1≤0.6，0.02≤L1‑1：L1≤0.05，0.7≤L2‑1：L2≤0.85，0.6≤L3‑1：L3≤0.8。
[0019]作为优选，将所述纤维液膜段直径定义为Φ1、油相分离段直径定义为Φ2、水相沉降段直径定义为Φ3，则0.3≤Φ1：Φ2≤1，且Φ1＝Φ3。
[0020]作为优选，所述0.6≤Φ1：Φ2≤0.75，Φ1＝Φ3。
[0021]采用以上结构后，本技术与现有技术相比，具有以下的优点：本实施例通过对纤维液膜段、油相分离段及水相沉降段的各项参数进行合理设计，较好的实现了水相和油相在纤维内芯内逆流接触的传质过程，可得到大比例的水油比，还适用于气液接触过程的反应，维护成本和投资成本低，可较好的取代现有的占地空间大、投资高的填料塔式设备。
附图说明
[0022]图1是本技术整体结构示意图；
[0023]图2是本技术纤维液膜段结构示意图；
[0024]图3是本技术油相分离段结构示意图；
[0025]图4是本技术水相沉降段结构示意图；
[0026]图5是本技术图3中A区域局部放大图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地说明。
[0028]由图1～图5所示，本技术逆流式纤维液膜接触器包括纤维液膜段200、油相分
离段300及水相沉降段400；
[0029]所述纤维液膜段200包括管板21、纤维内芯22、丝网填料23、支撑板24和壳体25；所述管板21和支撑板24分别与壳体25的上端面和下端面固定连接；所述纤维内芯22和管板21下端面固定连接，丝网填料23卡接在支撑板24上；
[0030]所述油相分离段300设有油相出口31、水相入口33及与水相入口33连接的第一液体分布器32；
[0031]所述水相沉降段400设有水相出口42、油相入口41及和油相入口41连接的第二液体分布器43。
[0032]所述管板21上开设有多个第一通孔，第一通孔孔径范围为40
‑
80mm；所述支撑板24上开设有多个第二通孔，第二通孔孔径范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆流式纤维液膜接触器，其特征在于，包括纤维液膜段(200)、油相分离段(300)及水相沉降段(400)；所述纤维液膜段(200)包括管板(21)、纤维内芯(22)、丝网填料(23)、支撑板(24)和壳体(25)；所述管板(21)和支撑板(24)分别与壳体(25)的上端面和下端面固定连接；所述纤维内芯(22)和管板(21)下端面固定连接，丝网填料(23)卡接在支撑板(24)上；所述油相分离段(300)设有油相出口(31)、水相入口(33)及与水相入口(33)连接的第一液体分布器(32)；所述水相沉降段(400)设有水相出口(42)、油相入口(41)及和油相入口(41)连接的第二液体分布器(43)。2.根据权利要求1所述的逆流式纤维液膜接触器，其特征在于，所述管板(21)上开设有多个第一通孔，第一通孔孔径范围为40
‑
80mm；所述支撑板(24)上开设有多个第二通孔，第二通孔孔径范围为1
‑
30mm。3.根据权利要求1所述的逆流式纤维液膜接触器，其特征在于，所述油相分离段(300)上部还设有除沫单元(34)，除沫单元(34)包括丝网固定座(341)、多个除沫丝网(342)和多个引流丝(343)；所述丝网固定座(341)和油相分离段(300)外壳固定连接，多个除沫丝网(342)从上至下依次水平卡接在丝网固定座(341)内，每个相邻除沫丝网(342)的间隔范围为1
‑
2mm；最上方除沫丝网(342)上固定连接有多个向下延伸至丝网固定座(341)下方的引流丝(343)。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂通元，童仁可，杨仁宗，夏桂友，曾佳，赵秀秀，郑胜兴，
申请(专利权)人：宁波中一石化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：