[发明专利]旋转阀空蚀的可能性降低的液-固逆流萃取系统

说明书

优先权声明

本申请要求2011年3月25日提交的美国申请No.13/071,860的优先权。

技术领域

本发明总的涉及萃取工艺，且更具体地涉及用于在液-固逆流萃取期间降低旋转阀空蚀(汽蚀)的可能性的系统和方法，所述液-固逆流萃取在高产量条件下执行。

背景技术

液-固逆流萃取工艺能够实现从混合成分流萃取一种或多种期望产品，所述产品的纯度通常超过利用其它类型的萃取工艺可达到的纯度。在典型的液-固逆流萃取工艺期间，混合的成分给料流和脱附剂流被喷射到至少一个吸附剂腔室内，该吸附剂腔室容纳多个固定的吸附剂床，同时产品流和萃余液/残液流从吸附剂腔室被提取。在萃取工艺期间，通过连续地改变净流(net stream)被喷入吸附剂腔室和从吸附剂腔室被提取的位置来模拟固体吸附剂床的逆流流动。更具体地，以分步方式周期性地改变给料和脱附剂流被喷入的位置以及萃取物流和萃余液流从吸附剂腔室被提取的位置，以实现吸附剂腔室内运动的浓度分布，其模拟固定的吸附剂床相对于液体供料的逆流流动而不需要吸附剂床的实际运动。

净流的喷射和提取点的连续运动可利用相对复杂的导管网络和流量控制阀来完成。然而，为了消除对这种复杂的流动网络的需要，本申请的受让人UOP LLC已开发出一种称为“共平面歧管转位/分度阀(co-planarmanifolding indexing valve)”或更简单地称为“旋转阀”的特制阀。一般而言，旋转阀包括静止的轨道板和转子板，该转子板邻近轨道板(例如，在其正上方)定位并且可在一系列转位/分度位置(indexed position)之间相对于轨道板旋转。轨道板和转子板的邻接面均在其中具有多个端口(本文称为“转位/分度端口(indexing port)”)，其在转子板在转位位置之间旋转时移动而变成对准和未对准。在液-固逆流萃取工艺期间，转子板循序地从一个转位位置移动到下一个转位位置，以改变旋转阀内的端口对准并从而改变流向和流出吸附剂腔室和被容纳在其中的固定的吸附剂床的流。由低摩擦材料(例如，)制成的密封片典型地定位在转子板与轨道板之间，以帮助隔离流经旋转阀的不同工艺流。

当转子板在床位置之间转位时，设置在转子板中的转位端口暂时旋转成与设置在轨道板中的对应的转位端口未对准。因此，在转位期间发生通过旋转阀的材料流动路径限制，这又引起旋转阀内的净流的局部压力的暂时降低。虽然净流的局部压力的降低可能相对适度，但在旋转阀在高产量条件下操作的情况下，所述局部压力可潜在地下降到所述流的液相的汽化点或饱和压力点/起泡点以下并且可能引起空蚀。空蚀可潜在地损坏旋转阀的内部构件。特别地，空蚀可撕开或断开设置在转子板与轨道板之间的密封片材的暴露区域。

因此，希望提供一种液-固逆流萃取系统的实施例，其中在旋转阀在高产量条件下转位期间可靠地避免旋转阀内的空蚀。类似地，还希望提供一种用于在液-固逆流萃取工艺期间降低旋转阀空蚀的可能性的方法的实施例。本发明的实施例的其它希望的特征和特点将结合附图和前面的背景技术从随后的详细描述和所附权利要求变得明显。

发明内容

提供了一种液-固逆流萃取系统的实施例。在一个实施例中，该萃取系统包括吸附剂腔室和流体地联接到该吸附剂腔室的旋转阀。该旋转阀在多个转位位置中的每一个位置将第一净流引入吸附剂腔室中的不同区段。第一流量控制元件流体地联接在旋转阀与第一净流的源之间，并且控制器以可操作的方式联接到第一流量控制元件。该控制器配置成在旋转阀转位期间调节第一流量控制元件以减小第一净流的流率并从而维持第一净流的充分/足够的压力，以防止旋转阀内的空蚀。

一种用于在液-固逆流萃取期间降低旋转阀内空蚀的可能性的方法的实施例为进一步的实施例。该方法通过如下类型的液-固逆流萃取系统内所包括的控制器来执行：该系统包括在旋转阀上游的至少一个流量控制元件，所述流量控制元件用于调节供应到旋转阀的至少一股净流的流率。该旋转阀可在多个转位位置之间移动。在一个实施例中，该方法包括在旋转阀转位期间命令所述至少一个流量控制元件减小所述至少一股净流的流率的步骤。

附图说明

下文将结合以下附图来描述本发明，其中同样的标号表示同样的元件，并且其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例图示的液-固逆流萃取系统的简化流动示意图；

图2是适于在图1所示的液-固逆流萃取系统内使用的示例性旋转阀的截面图；