一种芳烃萃取提纯装置的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种芳烃萃取提纯装置。


背景技术：

2.芳香烃通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，是闭链类的一种，具有苯环基本结构，历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道，所以称这些烃类物质为芳香烃，现有技术存在以下不足：现有的芳烃抽提使用环丁砜作为萃取剂，汽提塔蒸馏芳烃混合物自上而下进入抽提塔，在抽提塔里实现芳烃的分子分离，芳烃与环丁砜溶剂分解，分解后的芳烃直接作为产品采出，但是在实际生产中，芳烃的纯度仅达到60%左右，苯、甲苯和二甲苯等物质含量达到30%多，在气温较低的季节，纯环丁砜的熔点约为28
°
c，因此在萃取的过程中，极易出现萃取液变浑浊而导致装置堵塞的现象。
3.公开号为cn212982884u的中国实用新型专利公开了一种新型芳烃抽提装置，通过回流管道顶部通过电磁阀一固定连接水箱，回流管道左端连接反应塔右侧输入端，回流管道与反应塔连接处安装有调节阀，水箱为反应塔注水，提高了抽提系统芳烃的分离的效果，技术方案虽然提高了抽提系统芳烃的分离的效果，但却仍存在以下不足：第一、该装置在实际使用中，芳烃萃取提纯所需要的时间过长，拉长了萃取塔萃取芳烃所需要的周期，间接的降低了萃取塔的萃取质量和萃取效率。
4.第二、该装置在实际使用时，只通过在外部设置加热带，而加热带不能很好的透过萃取塔对处在萃取塔内部的溶液进行加热，增大了萃取液堵塞现象产生的可能性，降低了萃取塔的萃取提纯效率。
5.为此提出一种新型装置以解决上述存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种芳烃萃取提纯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芳烃萃取提纯装置，包括萃取塔和通过抽液泵与其相连通的提纯塔，所述萃取塔的内部固定连接有促进机构，所述促进机构包括支撑板，支撑板固定在萃取塔内部的一端；所述支撑板的底部固定连接有装配筒，装配筒的一端和萃取塔内部的另一端相固定，所述支撑板的顶部固定连接有装配盒，装配盒内部的一端安装有可拆卸的往复电机；往复电机的输出端安装有可拆卸的蜗杆；所述蜗杆的一端和萃取塔内壁转动连接，蜗杆的外部啮合有蜗轮，蜗轮转动连接在所述装配盒内部的另一端，蜗轮的底部固定连接有贯穿所述支撑板内部的螺纹杆；所述螺纹杆的一端和装配筒内部的底端转动连接，所述螺纹杆的外部转动螺接有铰接块，所述铰接块的外壁和装配筒的内壁相滑动连接，所述铰接块的外部固定连接有贯穿装配筒内壁的筛网，筛网的一端和所述萃取塔的内壁相滑动连接。
8.更进一步地，所述装配盒的顶端活动插接有密封盖板，所述密封盖板的顶端固定连接有辅助把手。
9.更进一步地，所述萃取塔外部的顶端固定连接有与其相连通的第二注液管，第二注液管的一端固定连接有与其相连通的加氢裂解汽油罐，所述萃取塔外部的底端固定连接有与其相连通的第一注液管，第一注液管的一端固定连接有与其相连通的萃取液罐。
10.更进一步地，所述萃取塔的内部固定连接有加温机构，所述加温机构包括循环水泵，循环水泵的外部和萃取塔外部底端的一侧相固定；所述循环水泵外部的一侧固定连接有注水管，所述注水管的外部固定连接有截流阀，所述注水管、循环水泵、循环水管和螺旋水管依次相连通；所述循环水泵外部另一侧的两端分别固定连接有循环水管，两个循环水管之间固定连接有螺旋水管。
11.更进一步地，所述提纯塔设置有两个，所述抽液泵也设置有两个，且两个提纯塔分别位于所述萃取塔外部的两端，其中一个提纯塔外部的底端和萃取塔底端之间固定有第一个抽液泵，另一个提纯塔外部中端和萃取塔外部的底端之间固定有第二个抽液泵，所述萃取塔的底部固定连接有浮力分层机构；所述浮力分层机构包括内部开有孔的浮力块，所述浮力块设置有三块，且三块浮力块之间分别通过连通管相固定。
12.更进一步地，所述浮力块的内部分隔为两层，所述连通管设置有两个，两个连通管分别和两个隔层相对应，两个所述连通管将三块所述浮力块内部两个隔层依次连通，三块所述浮力块和所述连通管之间形成有圆环，所述圆环处在装配筒的外部；所述萃取塔的底部固定连接有固定环，固定环外部固定连接有复位绳索，复位绳索的一端缠绕在连通管外部的一端。
13.更进一步地，第一个所述浮力块外部的顶端固定连接有与浮力块上隔层相连通的上抽液管，上抽液管的一端和两个所述抽液泵中的一个相连通，第二个所述浮力块外部的底端固定连接有与浮力块下隔层相连通的下抽液管，下抽液管和两个所述抽液泵中的另一个相连通。
14.更进一步地，所述萃取塔外部的一端固定连接有稳定座，所述萃取塔外部一侧转动连接有其内部相连通的观察窗，所述萃取塔的顶端转动连接有密封上盖，所述密封上盖顶端的一端固定连接有与萃取塔内部相连通的温度表。
15.更进一步地，所述提纯塔外部底端的一侧固定连接有与其内部相连通的排液管，所述提纯塔外部固定连接有固定座，所述提纯塔外部的另一侧固定连接有与其内部相连通的蒸发罐，所述提纯塔的顶端转动连接有密封顶盖，所述密封顶盖顶部的一端固定连接有与提纯塔内部相连通的添料管，所述提纯塔外部的顶端固定连接有连接管，连接管的一端固定连接有收集罐。
16.更进一步地，所述收集罐的内部开设有两个分层，两个分层通过连接管分别和不同的提纯塔相连通，所述收集罐外部固定连接有两个集液管，两个集液管分别和两个分层内的底端相连通，所述蒸发罐的两个输出端之间固定连接有升温管，所述升温管呈螺旋状盘绕固定在所述提纯塔的内部。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该芳烃萃取提纯装置，通过往复电机带动蜗杆转动，进而使得蜗轮带动螺纹杆转动，此外螺纹杆在转动时，铰接块会在装配筒的内部做往复抬升运动，这样使得萃取液在铰接块上的筛网内来回穿梭，实现了以简单的机械结构促进了萃取塔内萃取液的分散混合，缩短了萃取塔的萃取周期，间接的提高了萃取塔的萃取质量和萃取效率。
18.该芳烃萃取提纯装置，通过从注水管向循环水泵添加足量的热水，使得循环水泵在工作时，能够通过螺旋式盘绕的螺旋水管维持底层萃取混合液的温度的稳定，实现了以简单的机械结构减少了萃取塔堵塞现象产生的可能性，提高了该装置的萃取提纯的效率，间接的降低了工业的生产损失。
19.该芳烃萃取提纯装置，通过在萃取塔外部安装两个工作温度不同的提纯塔，实现了可以一次性的将萃取塔内分层液体提取出来进行加工，以增加提纯塔个数的方式，减少了该装置在提取不同产物时所需要的时间，间接的提高该萃取提纯装置的提纯效率。
附图说明
20.图1为本发明的等轴侧图；图2为本发明萃取塔的等轴侧图；图3为本发明萃取塔的内部装配图；图4为本发明促进机构的局部放大图；图5为本发明加温结构的局部放大图；图6为本发明浮力分层机构的局部放大图；图7为本发明提纯塔的等轴侧图。
21.图中：1、萃取塔；11、促进机构；111、密封盖板；112、往复电机；113、装配盒；114、铰接块；115、螺纹杆；116、装配筒；117、支撑板；118、蜗杆；119、蜗轮；12、稳定座；13、观察窗；14、加温机构；141、注水管；142、循环水泵；143、循环水管；144、螺旋水管；15、第一注液管；16、第二注液管；17、密封上盖；18、温度表；19、浮力分层机构；191、上抽液管；192、浮力块；193、连通管；194、下抽液管；195、复位绳索；196、固定环；2、抽液泵；3、提纯塔；31、固定座；32、排液管；33、连接管；34、添料管；35、密封顶盖；36、蒸发罐；4、收集罐。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
25.应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在
一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
26.如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种芳烃萃取提纯装置，包括萃取塔1。
27.需要说明的是，在本技术提供的实施例中，萃取塔1具有以下特征：第一、在萃取塔1通过抽液泵2与提纯塔3相连通。
28.第二、在萃取塔1外部的顶端固定连接有与其相连通的第二注液管16。
29.第三、在萃取塔1外部的底端固定连接有与其相连通的第一注液管15。
30.第四、在萃取塔1的内部固定连接有促进机构11。
31.第五、在萃取塔1的内部固定连接有加温机构14。
32.第六、在萃取塔1外部的一端固定连接有稳定座12。
33.第七、在萃取塔1外部一侧转动连接有与其内部相连通的观察窗13。
34.第八、在萃取塔1的顶端转动连接有密封上盖17。
35.第九、在萃取塔1内部固定连接有浮力分层机构19。
36.需要进一步说明的是，其中在第二注液管16的一端固定连接有与其相连通的加氢汽油罐，第一注液管15的一端固定连接有与其相连通的萃取液罐。
37.需要注意的是，本技术提供的实施例在具体实施时，萃取液罐内的萃取液可以是多样的。
38.例如：在一些实施例中，萃取液可以是羧酸、磺酸和有机磷（膦）酸等酸性萃取剂，也可以是伯胺、仲胺、叔胺和季胺等碱性萃取剂，需要强调的是，本技术中关于芳烃萃取提纯装置中所使用的萃取液是环丁砜溶液，需要注意的是，本技术对萃取液所使用的种类不作具体的限定。
39.如图4所示，在本技术提供的实施例中，促进机构11包括支撑板117和限位板，其中支撑板117、限位板分别固定在萃取塔1内部的两端。
40.需要注意的是，支撑板117顶部的一侧固定连接有装配盒113，其中装配盒113的顶端活动插接有密封盖板111，在密封盖板111的顶端固定连接有辅助把手，此外在装配盒113内部的一端还安装有可拆卸的往复电机112，在往复电机112的输出端安装有可拆卸的蜗杆118。
41.需要说明的是，蜗杆118的一端和萃取塔1内壁转动连接，蜗杆118的外部啮合有蜗轮119，其中还需要说明的是，蜗轮119转动连接在装配盒113内部的另一端，蜗杆118的一端和萃取塔1内壁转动连接，蜗轮119的底部固定连接有贯穿支撑板117内部的螺纹杆115。
42.如图4所示，在本技术提供的实施例中，螺纹杆115的一端和装配筒116内部的底端转动连接，此外在螺纹杆115的外部转动螺接有铰接块114，其中铰接块114的外壁和装配筒116的内壁相滑动连接，此外需要强调的是，在铰接块114的外部固定连接有贯穿装配筒116内壁的筛网，筛网的一端和萃取塔1的内壁相滑动连接，其中筛网设置有三个，三个筛网等距均匀的分布在铰接块114的外部。
43.需要说明的是，本技术提供的实施例在具体实施时，促进机构11内的机械装置可以是多样的。
44.例如：在一些实施例中，往复电机112可以是一种大功率齿轮减速电机，其中需要进一步说明的是，这种大功率齿轮减速电机有着承受过载能力强，节省空间和节能高的优
点，这样的优点使得该装置在实际使用当中，能够更有效的降低能源的消耗。
45.需要进一步注意的是，在本技术提供的实施例中，往复电机112的内部设置有数控芯片，数控芯片使得往复电机112在规定时间段内改变自身转动方向，从而实现电机的往复转动，其中还需要说明的是，数控芯片控制往复电机112改变转动方向，为现阶段成熟的技术，为此本技术对此不作具体的说明。
46.还需要强调的是，在本技术提供的实施例中，促进机构11起到了加速反应液萃取速率的效果，当该装置处在工作状态时，即往复电机112带动蜗杆118转动，通过蜗杆118带动蜗轮119转动，蜗轮119在转动时，会使得螺纹杆115转动，当螺纹杆115转动时，铰接块114会在装配筒116的内部做往复抬升运动。需要注意的是，此传动方式为丝杆传动。铰接块114在做往复抬升移动的过程中，萃取液在铰接块114上的筛网内来回穿梭，促进了萃取塔1内萃取液的分散混合，缩短了萃取塔1的萃取周期，间接的提高了萃取塔1的萃取质量和萃取效率。
47.如图5所示，在本技术提供的实施例中，加温机构14包括循环水泵142，循环水泵142的外部和萃取塔1外部底端的一侧相固定，此外在循环水泵142外部的一侧固定连接有注水管141，循环水泵142外部另一侧的两端分别固定连接有循环水管143，需要说明的是，两个循环水管143之间固定连接有螺旋水管144，螺旋水管144处在萃取塔1内部的底端和限位板之间。
48.需要强调的是，本技术提供的实施例在具体实施时，加温机构14内的机械装置也可以是多样的。
49.例如：在一些实施例中，循环水泵142可以是耐高温的热水循环泵，需要说明的是，本技术中使用的萃取剂为环丁砜溶液。
50.当加氢裂解的汽油自上而下的从第二注液管16进入到萃取塔1内，此时通过从第一注液管15向萃取塔1内添加环丁砜溶液，使得萃取塔1内加氢裂解的汽油实现芳烃的分子分离，其中芳烃与环丁砜溶剂分解，分解后的芳烃会被分为两层，其中底层溶液为含量较多的芳烃混合液，这些混合液会被其中一个抽液泵2抽出并送入到两个提纯塔3中的一个进行蒸发提纯，而上方含量较少的芳烃混合液会被另一个抽液泵2抽出并送入到另一个提纯塔3中进行蒸发提纯，（需要说明的是，这两层混合液内所含的芳烃物质不同，因此本技术中两个提纯塔3的工作温度不同，提纯得到的产物也不同）需要强调的是，浮力分层机构19在本装置中，起到了辅助分层取液的作用。
51.如图6所示，在本技术提供的实施例中，浮力分层机构19包括内部开有孔的浮力块192，浮力块192设置有三块，且三块浮力块192之间分别通过连通管193相固定。
52.需要注意的是，其中的浮力块192的内部分隔为两层，其中的连通管193设置有两个，两个连通管193分别和两个隔层相对应，此外三块浮力块192和连通管193之间形成有圆环，圆环处在装配筒116的外部；此外如图3所示，在本技术提供的实施例中，萃取塔1的底部固定连接有固定环196，固定环196外部固定连接有复位绳索195，复位绳索195的一端缠绕在连通管193外部的一端，需要强调的是，固定环196和复位绳索195起到对浮力块192的限位作用。
53.此外在本技术提供的实施例中，第一个浮力块192外部的顶端固定连接有与浮力块192上隔层相连通的上抽液管191，上抽液管191的一端和两个抽液泵2中的一个相连通，
第二个浮力块192外部的底端固定连接有与浮力块192下隔层相连通的下抽液管194，下抽液管194和两个抽液泵2中的另一个相连通。
54.需要说明的是，本机构根据不同浓度的溶液浮力不同的原理，针对芳烃萃取时产生不同溶解度溶液，制造出一种浮力块192，这种浮力块192始终浮在两个溶液的中介处，在浮力块192内设置两个不相通隔层，两个不同的抽液泵2通过不同的隔层，吸取不同溶解度溶液并分别运输到不同的提纯塔3内。
55.还需要注意的是，本技术提供的实施例在实际生产中，芳烃的纯度仅达到60%左右，而从加氢裂解的汽油中萃取出的苯、甲苯和二甲苯等物质含量达到30%多，当处在气温较低的季节，纯环丁砜的熔点约为28℃，因此在溶液静置萃取时，萃取塔1内很容易出现溶剂凝固变浑浊而导致萃取塔1堵塞的现象，因此在本技术中设置了一个耐高温的循环水泵142，当该萃取提纯装置工作时，通过从注水管141向循环水泵142添加足量的热水，（需要强调的是，在这里使用热水加热，并不需要将热水温度提升到100℃，只需要大于28℃即可）使得循环水泵142在工作时，能够通过螺旋式盘绕的螺旋水管144维持底层萃取混合液温度的稳定，实现了以简单的机械结构减少了萃取塔1堵塞的现象的产生，提高了萃取提纯的效率，间接的降低了工业的生产损失。需要说明的是，当需要取出螺旋水管144内的液体时，可以在注水管141处外接抽水泵，并打开循环水泵142，通过抽水泵和循环水泵142的共同作用实现将螺旋水管144内的水排出，需要强调的是，在实际操作时，循环水泵142的功率要小于抽水泵功率。
56.此外还需要说明的是，在注水管141的外部固定连接有截流阀，且在本技术提供的实施例中，注水管141、循环水泵142、循环水管143和螺旋水管144依次相连通。
57.如图2所示，在本技术提供的实施例中，密封上盖17顶端的一端固定连接有与萃取塔1内部相连通的温度表18。
58.需要说明的是，在本技术中通过温度表18检测萃取塔1内的温度变化，当温度表18显示在28
°
c左右时，便可以启动加温机构14。
59.如图1所示，在本技术提供的实施例中，提纯塔3设置有两个，抽液泵2也设置有两个，需要说明的是，两个提纯塔3分别位于萃取塔1外部的两端，其中一个提纯塔3外部的底端和萃取塔1底端之间固定有第一个抽液泵2，另一个提纯塔3外部中端和萃取塔1外部的底端之间固定有第二个抽液泵2。
60.需要说明的是，在本技术提供的实施例中，通过在萃取塔1外部安装两个工作温度不同的提纯塔3，实现了可以一次性的将萃取塔1内的分层液体提取出来进行加工，以增加提纯塔3个数的方式，减少了该装置在提取不同产物时所需要的时间，间接的提高该萃取提纯装置的提纯效率。
61.此外如图6所示，在本技术提供的实施例中，提纯塔3外具有以下特征：第一、在提纯塔3外部底端的一侧固定连接有与其内部相连通的排液管32（需要说明的是，排液管32在本装置中起到了排废液的功能）。
62.第二、在提纯塔3外部固定连接有固定座31。
63.第三、在提纯塔3外部的另一侧固定连接有与其内部相连通的蒸发罐36（需要说明的是，在蒸发罐36的两个输出端之间固定连接有升温管，其中升温管呈螺旋状盘绕固定在提纯塔3的内部）。
64.第四、在提纯塔3的顶端转动连接有密封顶盖35，其中在密封顶盖35顶部的一端固定连接有与提纯塔3内部相连通的添料管34。
65.第五、在提纯塔3外部的顶端固定连接有连接管33，其中在连接管33的一端固定连接有收集罐4。
66.需要说明的是，在本技术提供的实施例中，收集罐4的内部开设有两个分层，且两个分层通过连接管33分别和不同的提纯塔3相连通，此外在收集罐4外部固定连接有两个集液管，两个集液管分别和两个分层内的底端相连通。
67.需要进一步说明的是，本技术提供的实施例在具体实施时，提纯塔3内装置所使用的材质可以是多样的。
68.例如：在一些实施例中，可以是用马氏体不锈钢金属制成的，需要注意的是，马氏体不锈钢金属具有着高强度，耐高温且不易磨损的特性，这样的特性使得该装置在实际使用时，其使用寿命要比使用其他一般的金属要长。
69.此外还需要进一步说明的是，本技术提供的实施例在具体实施时，还可以从添料管34向提纯塔3的内部添加可溶盐溶液。
70.例如：在分离混合二甲苯溶液时，通过向提纯塔3内添加可溶盐溶液（具体为醋酸钾溶解液），使得混合二甲苯溶液中的不同异构体，如邻二甲苯和间二甲苯的恒沸点发生偏移或消失，从而能够更容易的通过蒸馏的方式来分离对二甲苯。
71.需要强调的是，该工作原理是利用盐效应提高欲分离的各组分之间的相对挥发度，使得芳烃混合液内的各个异构体的恒沸点发生偏移或消失，通过这种方式，克服了芳烃混合液内中各异构体精馏效能差的缺点。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。