CN115581942A - 梯级隧道式浸出器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梯级隧道式浸出器，包括密封箱体，箱体的后端为进料端，前端设有出料口，箱体内腔从前向后依次设有多级浸泡单元，各级浸泡单元分别包括浸泡槽、下轴和上轴，各下轴分别位于同级浸泡槽的底部，各级上轴分别位于前一级浸泡槽的上方，下轴与上轴之间绕包有输送链条。第一级浸泡槽靠近出料口，各级浸泡槽分别包括依次连为一体的墙板、弧形底部和斜底板，本级下轴浸没于本级浸泡槽的弧形底部中，斜底板的上端向本级上轴的后侧延伸，墙板的上端连接在后一级浸泡槽的斜底板下方。输送链条呈S形依次绕过各级下轴和上轴。本梯级隧道式浸出器，固体物料与萃取液可实现全逆流长流程接触，强化传质过程，且溶剂不会发生短路，萃取效率高。

Description

梯级隧道式浸出器

技术领域

本发明涉及一种浸出器，尤其涉及一种梯级隧道式浸出器，属于萃取设备技术领域。

背景技术

对油料或其它有效成分的提取经常用到萃取设备，市场上萃取设备种类繁多，有固定床式、移动床式、篮斗式以及滤筒式。其一般原理是固体自然堆积成稳定料床或强制形成稳定料床，萃取液或洗涤液从料床上方淋入，液体渗透料层完成传质过程。

公开号为CN 104474735B的中国发明专利，公开了“一种连续萃取装置及工艺”。包括主体封闭的萃取槽，萃取槽内斜向安装有N组链条刮板装置，各组链条刮板装置分别包括上轴和下轴，同组且同端的上轴与下轴通过单圈链条传动连接，链条上均匀固定有刮板；各组链条刮板装置相互独立，各自闭环回转。萃取槽上部的不同位置安装有萃取物料进口及溶剂进口、萃取槽两端分别安装有萃取液出口、萃取物料出口。

该萃取装置存在如下问题：1、大部分固体物料与萃取液的接触为层流式接触，导致固体物料与萃取液混合不充分；

2、萃取液通过落差自流，轻相位于液层上部，新溶易发生短路；

3、固体物料无明显沥干过程，在刮板推送爬升的物料中混有较多的浓萃取液，导致低浓度侧的溶剂浓度上升，使萃取动力下降，萃取效率降低；

4、萃取路径貌似较长，但每组浸出单元的上层筛面利用率很低；

5、需要有多台减速机驱动，通常至少设有进料减速机、主驱动减速机和出料减速机，主驱动减速机为中间几组链条刮板装置共同提供动力；

6、三台减速机的输出转速有差异，为防止进料过多或出料太慢导致堵料，一般情况下，出料端减速机的转速更快，进料端减速机的转速较慢，主驱动减速机的转速位于进出料之间，需要分别进行调速控制；

7、各萃取单元各设有一组单圈链条，即每圈链条带一组驱动轴和导向轴各自转动，动密封较多，轴承座均外置，增加了密闭难度和泄漏风险；萃取溶剂一般为己烷、甲醇（或乙醇）、***、丙酮等易燃易爆甚至于有毒性的有机物，泄漏则导致***风险，还增加了运行成本。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种梯级隧道式浸出器，固体物料与萃取液可实现全逆流长流程接触，强化传质过程，且溶剂不会发生短路，萃取效率高。

为解决以上技术问题，本发明的一种梯级隧道式浸出器，包括密封的箱体，所述箱体的后端为进料端，前端设有出料口，箱体内腔从前向后依次设有多级浸泡单元，各级浸泡单元分别包括浸泡槽、下轴和上轴，各下轴分别位于同级浸泡槽的底部，各级上轴分别位于前一级浸泡槽的上方，下轴与上轴之间绕包有输送链条。

作为本发明的改进，第一级浸泡槽靠近出料口，各级浸泡槽分别包括依次连为一体的墙板、弧形底部和斜底板，本级下轴浸没于本级浸泡槽的弧形底部中，斜底板的上端向本级上轴的后侧延伸，墙板的上端连接在后一级浸泡槽的斜底板下方。

作为本发明的进一步改进，除第一级外的各级斜底板的上部分别设有过滤栅板，所述过滤栅板的下缘高度由前向后逐级降低且均高于墙板顶部。

作为本发明的进一步改进，各级浸泡单元还分别设有折流板，各折流板分别为平行于各级斜底板的实心板，折流板的上端高出液面，下端探入浸泡槽下部。

作为本发明的进一步改进，本级折流板从后一级上轴的前侧向本级下轴的顶部延伸。

作为本发明的进一步改进，第一级上轴位于出料口的上方，所述输送链条呈S形依次交替绕过各级下轴和上轴的输送链轮，绕过第一级上轴输送链轮后通过进料侧导向滑轨重新绕过末级下轴输送链轮形成闭环，沿输送链条的周长均匀设有刮板。

作为本发明的进一步改进，各级折流板与后一级斜底板的下端面构成物料的下行隧道，与前一级斜底板的上端面构成物料的上行隧道；所述刮板沿折流板下行，沿斜底板上行。

作为本发明的进一步改进，本级下轴轴线和本级上轴轴线所在平面与本级斜底板及折流板均呈锐角相交；所述斜底板的上端高于上轴轴线所在水平面，所述折流板的上端接近上轴轴线所在水平面。

作为本发明的进一步改进，箱体前侧上部设有新溶喷淋管，新溶喷淋在第一级浸泡槽的斜底板中段；前一级浸泡槽的液位高于后一级浸泡槽，末级浸泡槽的后壁上设有浓溶出口，浓溶出口的前侧设有探入液面下的挡料板，所述挡料板与末级浸泡槽的后壁之间形成浓混沉降区。

作为本发明的进一步改进，所述箱体顶壁后部设有固体物料进料口，所述固体物料进料口位于末级折流板的上方；所述固体物料进料口的前方设有半流体物料进料口，所述半流体物料进料口的下方设有进料平台，所述进料平台位于末级上轴的上方。

作为本发明的进一步改进，所述第一级上轴高于各级上轴，第一级上轴的后侧下方设有承托在输送链条下方的出料侧导向滑轨；所述进料侧导向滑轨位于固体物料进料口的前侧，且位于末级上轴的后侧上方。

作为本发明的进一步改进，某上轴作为主驱动轴，主驱动轴由减速机驱动；其余部分或全部上轴作为辅驱动轴，辅驱动轴由主驱动轴同步驱动；辅驱链轮通过胀套安装在辅驱动轴的轴端。

作为本发明的进一步改进，末级折流板的后上方设有进料调节闸门，所述进料调节闸门包括蜗轮蜗杆驱动器，所述蜗轮蜗杆驱动器的蜗杆轴驱动端安装有手轮，所述蜗轮蜗杆驱动器的蜗轮中心固定有传动轴，所述传动轴的中段通过传动轴轴承座密封支撑在闸门法兰封板的中心，所述传动轴的内端头固定有传动套，所述传动套的外周固连有主动摆板，所述主动摆板的自由端固连在弧形闸板的一端，所述弧形闸板的另一端固连有从动摆板，所述从动摆板的固定端固连有从动轴，所述从动轴支撑在从动端轴承座中且与所述传动轴共轴线。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮蜗杆驱动器的壳体上固连有止转臂，所述止转臂通过螺栓与所述传动轴轴承座外壁的传动轴轴承座支耳固定连接，所述传动轴轴承座的中部焊接在所述闸门法兰封板的中心孔中，所述闸门法兰封板的内端面设有封板定位凸台，所述封板定位凸台的半径大于所述弧形闸板的回转半径。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、溶剂和湿粕在斜底板和折流板构成的隧道内始终保证逆流浸泡接触，进行强制传质过程，始终保持很高的萃取动力。

2、新溶进入第一级浸泡槽后，利用液位差逐级自动向后溢流，且经折流板曲折流动，有效工作路径长，在各萃取单元充分与物料接触传质，不会发生沿表面流动的短路现象。

3、物料在每个萃取单元都经历入浸、固液混合、捞出、洗涤和沥干等步骤，固体物料最终进入第一级浸泡槽，与新鲜溶剂充分混合后，经刮板捞起沥干，排出机外。

4、每级萃取后的固体物料在斜底板上有明显的沥干区段，固料进入下一级浸泡前，充分排干固料中的浓萃取液，易于在各级浸泡池形成浓度梯度，使萃取液有较大的萃取动力；每级萃取液增加了折流通道，液体的流动更有序合理，充分地契合了萃取原理，可提升萃取效率20％以上，可形成针对粉状或半流体固料的优势萃取工艺。

5、将各萃取单元相互独立的输送链条整合为共用一组内置输送链条，经多轴导向转折，实现固体物料随输送链条运动，整机使用单台减速机即可实现可靠传动，结构简洁，堵料风险小，控制方便，且故障点少；同时降低了制造成本和维护成本，提高了设备的可靠性。

6、即使在外置传动链条出现非正常工况的情况下，内置的输送链条仍然能够可靠运行，避免造成故障紧急停机，提高了设备的可靠性和安全性。

7、针对萃取设备内置有易燃易爆有机物溶剂较为危险的环境，降低了密闭难度和泄漏风险，改善了生产环境。

8、省略了大量的混合油循环泵、复杂的管道和控制***，使用简便，运行费用低。设备内部结构简单，强度高，对物料适应性强，操作使用简便，对维护的需求低，适合在欠发达地区或简陋环境下使用。

9、满足撬装式使用需求，外形尺寸紧凑，设备长宽高均严格控制，可采用普通车辆运输，公路运输便利，机动性强，满足石油钻井废弃物等流动作业的需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明梯级隧道式浸出器的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明梯级隧道式浸出器的剖视图；

图4为本发明梯级隧道式浸出器的立体图；

图5为本发明中某浸泡槽的立体放大图；

图6为本发明中驱动机构的立体图；

图7为本发明中辅驱链轮的剖视图；

图8为本发明中失速报警机构的立体图；

图9为本发明中下轴的主视图；

图10为图9的左视图；

图11为本发明中下轴的立体图；

图12为图11的剖视图；

图13为本发明中进料调节闸门的主视图；

图14为图13的俯视图；

图15为图13的左视图；

图16为图14中驱动端的放大图；

图17为图13的立体图。

图中：1.箱体；1a.固体物料进料口；1b.半流体物料进料口；1c.进料平台；1d.出料口；1e.箱体溢流口；1f.自由气体接口；1g.检修门；1h.水平托轨；1j.进料侧导向滑轨；1k.出料侧导向滑轨；1m.暂存斗；

2.进料调节闸门；2a.手轮；2b.蜗轮蜗杆驱动器；2b1.止转臂；2c.传动轴；2c1.锁紧螺母；2d.传动轴轴承座；2d1.传动轴轴承座支耳；2d2.压盖；2d3.轴瓦；2d4.传动轴密封圈；2e.传动套；2f.主动摆板；2g.弧形闸板；2h.筋板；2h1.排空缺口；2j.从动摆板；2k.从动轴；2m.从动端轴承座；2n.闸门法兰封板；2n1.封板定位凸台；2p.闸门封板密封垫；

3.浸泡槽；3a.墙板；3b.弧形底部；3c.斜底板；3d.过滤栅板；3e.浓溶出口；4.折流板；5.挡料板；6.浓混沉降区；

7.下轴；7a.下轴输送链轮；7b.左旋衬套；7b1.左旋螺纹；7c.右旋衬套；7c1.右旋螺纹；7d.滑动轴承；7d1.滑动轴承外凸缘；7e.下轴轴承座；7e1.下轴轴承座外凸缘；7e2.下轴轴承座螺钉；7f.下轴法兰封盘；7g.闷盖；7g1.闷盖内凸圈；7g2.闷盖螺钉；7g3.闷盖密封垫；7h.下轴轴承座密封垫；7j.下轴法兰盘密封垫；

8.上轴；8a.上轴输送链轮；8-1.主驱动轴；8-1a.大链轮；8-1b.主驱链轮；8-2.辅驱动轴；8-2a.感应片；8-2b.接近开关；8-3.出料轴；

9.辅驱链轮；9a.内锥面胀套；9b.外锥面胀套；9c.胀紧螺钉；10.减速机；11.减速机传动链；12.辅传链条；13.输送链条；13a.刮板；14.排空管；15.新溶喷淋管。

具体实施方式

在本发明的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，而不是指装置必须具有特定的方位。本文以靠近固体进料口为“后”，靠近出料口为“前”。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。

如图1至图6所示，本发明的梯级隧道式浸出器包括箱体1，箱体1的后端为进料端，前端设有开口向下的出料口1d，箱体1内部为溶剂环境，各联接面、法兰等处均满足气密要求。外壳体布置有整体式法兰联接面，起到加强壳体刚度，提升制造精度和改善密封密闭的功能。箱体内腔从前向后设有多级浸泡单元，第一级浸泡单元靠近出料口1d，末级浸泡单元位于箱体后端。

各级浸泡单元分别包括浸泡槽3、折流板4、下轴7和上轴8，浸泡槽3包括依次连为一体的墙板3a、弧形底部3b和斜底板3c，弧形底部3b容纳本级下轴7，本级上轴8分别位于前一级浸泡槽的上方，第一级上轴位于出料口1d的上方。斜底板3c的上端向本级上轴8的后侧延伸，墙板3a的上端连接在后一级浸泡槽的斜底板3c下方。

各级下轴7位于浸泡槽内的的两端分别安装有下轴输送链轮7a，弧形底部3b与下轴输送链轮7a的底部形状相匹配，使得下轴输送链轮7a可在浸泡槽的弧形底部3b中自由回转。

各级上轴8位于箱体1内的两端分别安装有上轴输送链轮8a，同一道输送链条13呈S形依次交替绕过各级下轴输送链轮7a和上轴输送链轮8a，绕过第一级上轴输送链轮8a后，经过水平空载段且通过进料侧导向滑轨1j重新绕过末级下轴输送链轮7a形成闭环，沿输送链条13的周长均匀设有刮板。

进料侧导向滑轨1j位于固体物料进料口1a的前侧，且位于末级上轴的后侧上方。末级下轴位于固体物料进料口1a的后侧，位于输送链条13下方。

进料侧导向滑轨1j与出料轴之间设有水平托轨1h，承托在水平空载段的输送链条13下方。

由于第一级上轴作为出料轴8-3位置更高，还可以更加靠前，在出料轴8-3的后侧下方设置出料侧导向滑轨1k，承托在输送链条13的下方。

斜底板3c平行于本级下轴输送链轮7a前侧与本级上轴输送链轮8a后侧之间的切线，刮板的下缘贴着折流板4下行，贴着斜底板3c上行。

输送链条13沿本级下轴输送链轮的前侧与本级上轴输送链轮8a的后侧之间的切线上行，沿本级上轴输送链轮8a的前侧与前一级下轴输送链轮的后侧之间的切线下行。本级下轴轴线和本级上轴轴线所在平面与本级斜底板及折流板4均呈锐角相交。

以六级萃取为例，靠近出料口1d的为第一级浸泡槽，远离出料口1d的为第六级浸泡槽，第一级下轴位于第一级浸泡槽的底部，第二级下轴位于第二级浸泡槽的底部，以此类推，第六级下轴位于第六级浸泡槽的底部。

第六级上轴位于第五级浸泡槽的上方靠前的位置，第五级上轴位于第四级浸泡槽的上方靠前的位置，以此类推，第二级上轴位于第一级浸泡槽的上方靠前的位置，第二至第六级上轴的高度相同。第一级上轴作为出料轴8-3，其轴线高度高于第二至第六级上轴的轴线高度，且位于出料口1d的上方。

输送链条13从上倾斜往下绕过第六级下轴的输送链轮后，转向倾斜向上且绕过第六级上轴的输送链轮，再转向倾斜向下绕过第五级下轴的输送链轮，再次转向倾斜向上且绕过第五级上轴的输送链轮，以此类推，绕过第二级上轴的输送链轮后，输送链条13转向倾斜向下绕过第一级下轴的输送链轮，再次转向倾斜向上，经出料侧导向滑轨1k转向后进入第一级上轴即出料轴8-3的输送链轮，经出料轴输送链轮转向后，进入空载水平段向进料侧前进，再经进料侧导向滑轨1j转向后，向下倾斜绕过第六级下轴的输送链轮构成闭环。

箱体1内腔两侧的输送链条13均为整根链条，构成一组，刮板13a的两端分别固定在输送链条13的相应链节上，沿输送链条13的周长均匀设置，随输送链条13的回转，刮板13a推动物料前进。

如图6所示，由于各级浸泡单元共用一组输送链条13，沿输送链条13的周长不存在速度差，大大降低了堵料风险。本装置采用单台减速机10驱动，大大简化了控制***。

为减少箱体内输送链条13的受力，降低磨损，提高可靠性，采用外部串联传动链条传动。即减速机10将扭矩传递给主驱动轴8-1，主驱动轴8-1经辅传链条12传递给辅驱动轴8-2，从而保证箱体内的输送链条13始终处于极小的负载状态，实现极高的可靠性。

实施例一

将减速机10安装在箱体顶部的进料端，将靠近进料端的上轴，例如第六级上轴作为主驱动轴8-1，将位于中间的上轴及靠近出料端的上轴作为辅驱动轴8-2。

主驱动轴8-1的轴端安装有大链轮8-1a和主驱链轮8-1b，辅驱动轴8-2的轴端安装有辅驱链轮9，减速机10的输出链轮通过减速机传动链11与主驱动轴8-1的大链轮8-1a相连，主驱动轴8-1的主驱链轮8-1b通过辅传链条12与辅驱动轴8-2上的辅驱链轮9相连。

减速机10通过减速机传动链11驱动主驱动轴8-1上的大链轮8-1a，实现减速的同时，将扭矩传递给主驱动轴8-1，主驱链轮8-1b通过辅传链条12驱动辅驱链轮9及辅驱动轴8-2转动。例如第六级上轴通过辅传链条12驱动第四级上轴转动，第四级上轴通过辅传链条12驱动第二级上轴转动。

实施例二

将减速机安装在箱体顶部的出料端，将靠近出料端的上轴，例如第二级上轴作为主驱动轴，将位于中间的上轴及靠近进料端的上轴作为辅驱动轴8-2。

减速机驱动作为主驱动轴的第二级上轴转动，第二级上轴通过辅传链条驱动第四级上轴转动，第四级上轴通过辅传链条驱动第六级上轴转动。

实施例三

将减速机安装在箱体顶部的中间位置，将靠近中间萃取单元的上轴，例如第四级上轴作为主驱动轴，将靠近进料端的上轴及靠近出料端的上轴作为辅驱动轴8-2。

减速机驱动第四级上轴转动，第四级上轴向前通过辅传链条驱动第二级上轴转动，同时向后通过辅传链条驱动第六级上轴转动。

折流板4为实心板，插接在各浸泡槽中，平行于各级斜底板3c，上端高出液面，下端探入浸泡槽下部，迫使浸泡槽前部的萃取液要绕过折流板4的下缘，与物料充分接触交换后，才能到达浸泡槽的后部，延长了萃取液流动路径长度。防止上层低浓度萃取液直接向后流动，有效工作路径长，无短路现象。

各级折流板4还有另一个功能，与后一级斜底板的下端面构成物料的下行隧道，与前一级斜底板的上端面构成物料的上行隧道。确保溶剂溶质在浸泡槽斜底板和折流板4构成的隧道内逆流接触，曲折的隧道限定了固料和萃取液的运动路径，增加溶质与溶剂逆流接触的频率、路径和时长，强化萃取的传质过程。梯级隧道式逆流浸泡，形成了针对粉状或半流体固料的优势萃取工艺。

箱体顶壁后部设有两处进料口，靠后侧的为固体物料进料口1a，位于末级折流板的上方，可用于固体物料的进料。固体物料进料口1a配备有暂存斗1m，利用暂存斗1m堆积的物料实现容器内与大气隔绝，防止容器内挥发性溶剂逃逸出去导致危害或损失。

末级折流板的后上方设有进料调节闸门2，可以调节闸门高度控制与末级折流板的间距，从而控制进料量，防止进料失控导致隧道淤积堵塞。通常采用浅料层浸泡萃取，根据物料性状，料层高度控制在100-400mm。

另一个进料口为半流体物料进料口1b，位于固体物料进料口1a的前侧，针对流动性强的半流体物料例如浓稠膏状、半浆状物料。半流体物料进料口1b的下方布置有进料平台1c，进料平台1c位于末级上轴的上方，可承载流动性强的物料。

连续萃取一般采用六级萃取，固体原料经固体物料进料口1a落入第六级浸泡槽，由刮板推送沿第六级的折流板下行，与第六级浸泡槽中的浓混合油接触，固料从折流板底部落入第六级浸泡槽的弧形底部3b，由链条刮板装置捞起推送，沿第六级的斜底板上行，及至脱离液面，固料进行沥干，排出固料中游离态混合油后，从第六级的斜底板落入第五级的折流板上，由刮板推送沿第五级的折流板下行，与第五级浸泡槽中的浓混合油接触，依次类推，进行连续萃取。针对难以萃取的物料，可以适当增加级数。

斜底板3c较高较长，抵近上轴，明显高出液面，高出液面的斜板区段用于沥干湿粕，使湿粕中浓混含量降低，使各级浸泡槽浓度梯度明显，每级萃取都有较大的萃取动力。

每级浸泡槽的斜底板3c上有明显的沥干区段，使固料进入下一级浸泡前，充分排干固料中的浓萃取液，易于在各级浸泡槽形成浓度梯度，保持萃取液有较大的萃取动力。

斜底板3c的上端可以高于上轴轴线所在水平面，以便箱体拥有更高的液面，沿斜底板3c具有更长的上行萃取行程，从斜底板3c的顶部落至前一级折流板上后，落点较高，沿折流板4具有更长的下行萃取行程。

本级折流板从后一级上轴的前侧向本级下轴7的顶部延伸，折流板4的上端可以接近上轴轴线所在水平面，少量越过上轴链轮的物料也可以被折流板4承接住，进入下行隧道进行萃取。

除第一级外的各级斜底板3c的上部分别设有过滤栅板3d，过滤栅板3d为上窄下宽结构，避免堵塞。前一级过滤栅板的下缘高度依次高于后一级过滤栅板的下缘高度，新溶侧过滤栅板的位置最高，向浓混侧的过滤栅板位置逐次降低，各级过滤栅板3d的下缘均高于前一级浸泡槽的墙板3a顶部。

在级间液位差的作用下，低浓度一侧的高位萃取液穿透过滤栅板3d，同时穿过过滤栅板3d上的固料，实现对固料的初步洗涤和置换固料中的浓萃取液、打破固料中原有浓度平衡，以利于进入下一级浸泡时建立新的传质平衡。

在各级过滤栅板3d的上部，固料可以快速沥干。过滤栅板3d可以延伸至斜底板3c的顶部，在斜底板3c的幅宽方向可以分段设置或者整体设置。

第一级浸泡槽的斜底板上不设过滤栅板，但高度更高，以便出料前充分沥干。

第一级浸泡槽的上方设有新溶喷淋管15，新溶喷淋管15的喷口可以对准第一级浸泡槽的湿粕脱离液面的交界处，利用新溶对脱离第一级浸泡槽的湿粕进行再次洗涤后，进入最终沥干段。也可以将新溶喷淋管15设置在箱体顶部，位于空载水平段的输送链条13上方，喷淋的新溶可以将输送链条13及其刮板洗涤干净，进入下一个循环。

仍以六级萃取为例，新鲜溶剂喷入第一级浸泡槽的物料上行隧道中，与即将出料的固相充分混合传质后，新溶逆向向下流动，从第一级折流板的下缘及第一级浸泡槽的底部进入第一级的物料下行隧道中，溶剂沿第一级折流板与第二级斜底板形成的物料下行隧道向上流动，在第二级斜底板的过滤栅板段，穿透或渗透此处固料，进入第二级浸泡槽，依此类推，最终流入第六级浸泡槽。

各浸泡槽的斜底板上均布置有过滤栅板3d，利用液位差实现自流。新鲜溶剂与固相间均为逆流式接触，新溶侧因不断有新溶注入，液位处于高位，浓混侧由于设定液位处于低位，设备内形成明显的液位差，实现液体由高位连续向低位渗透流动。第一级浸泡槽的侧壁上设有控制最高液面的箱体溢流口1e，以保证安全。

末级浸泡槽的后壁上设有浓溶出口3e，浓溶出口3e的前侧设有探入液面下的挡料板5，将浓溶出口3e与下行物料隔开，挡料板5与末级浸泡槽的后壁之间形成浓混沉降区6，粉料沉降后，浓溶排出。

物料的每级萃取过程均包括：入浸、固液混合、捞出、沥干等四个步骤。新固体物料中的溶质浓度最高与浓度最高的浓溶相接触，具有较高的萃取动力；即将出料的固料中的溶质浓度最低与浓度最低的新溶相接触，仍具有较高的萃取动力，最终固料在第一级浸泡槽中，与新鲜溶剂充分混合后，经刮板捞起沥干，从出料口1d排出。

箱体顶部还是设有自由气体接口1f和检修门1g。各浸泡槽的弧形底部3b的最低处分别设有放空口，各放空口均接入排空管14，便于检修或更换批次时排空。

如图7所示，因辅驱动轴8-2上内置的输送链轮与外置的辅驱链轮9之间存在相位差，当输送链轮适当张紧的时候，辅驱链轮9与配对链轮的相位须随机调整，以满足外置辅传链条的啮合需要。辅驱链轮9的中心孔内置有胀套，具体说中心孔内台阶处抵靠有内锥面胀套9a，内锥面胀套9a中插接且匹配有外锥面胀套9b，外锥面胀套9b套装在相应辅驱动轴8-2上，外锥面胀套9b的外端面均匀分布有多颗胀紧螺钉9c，各胀紧螺钉9c的内端头旋接在内锥面胀套9a的螺孔中。

松开胀紧螺钉9c，可根据需要任意调整相位角；调整到位后，即可拧紧各胀紧螺钉9c，收紧胀套。此结构既可有效传递扭矩，亦便于装拆。

即便出现外置辅驱链轮9的胀套打滑的特殊工况，设备仍可持续运行。负载牵引力由外置的传动链变为内置的输送链条13。短期运行毫无问题，避免造成故障紧急停机，提高了设备的可靠性和安全性。长期运行，会加剧内置输送链条13的磨损，宜利用生产间隙尽快进行维修。

如图8所示，辅驱动轴8-2配置有失速报警机构，失速报警机构可以有多种形式，例如在辅驱动轴8-2的轴端安装感应片8-2a，感应片8-2a的圆周上均匀设有多个信号齿，接近开关8-2b或编码器检测感应片8-2a的转速，提供给控制***。当胀套刚出现打滑时，辅驱动轴8-2会瞬时失速，失速报警机构发讯，控制***发出报警信号，告知操作者工况，便于维护维修。

如图9至图12所示，下轴7包括位于浸泡槽内的浸没段和位于两端的轴头，浸没段的两端分别设有精加工的大直径段，大直径段的圆周上分别套装有下轴输送链轮7a，下轴输送链轮7a的内孔通过平键固定在大直径段上，下轴输送链轮7a的凸缘上旋有紧定螺钉抵靠在平键上，两下轴输送链轮7a与下轴7的浸没段均浸没在溶剂中，位于浸泡槽内靠近两侧墙壁的部位，用于传动链条，均匀固定在链条上刮板绕下轴7的轴线转向并带动浸泡槽底部的物料上行。

两轴头分别从浸泡槽侧壁中穿出，左侧轴头上套装有左旋衬套7b，左旋衬套7b的外周设有左旋螺纹7b1；右侧轴头上套装有右旋衬套7c，右旋衬套7c的外周设有右旋螺纹7c1，左右衬套配对使用；左旋衬套7b和右旋衬套7c的内端头分别抵靠在轴头根部的台肩上。

左旋衬套7b与右旋衬套7c的内孔与相应轴头之间为过盈静配合，左旋衬套7b和右旋衬套7c的外壁分别与相应滑动轴承7d的内孔间隙配合。

下轴7的转速极低，通常在0.1-0.5rpm范围，左旋衬套7b和右旋衬套7c可采用马氏体不锈钢，滑动轴承7d可采用球墨铸铁等材质，采用较松的配合关系。因为下轴7的负载较轻，转速极慢，在无润滑的条件下，此滑动轴承7d也满足寿命需求；

下轴7转动时，左旋螺纹7b1向右侧排料，即向浸没段所在的浸泡槽内排料；右旋螺纹7c1向左侧排料，也向浸没段所在的浸泡槽内排料。左旋螺纹7b1及右旋螺纹7c1均为梯形螺纹，两端的梯形螺纹对进入的粉末持续向外推送，防止粉末淤积在滑动轴承7d内壁，导致摩擦力增大或抱死现象。

两滑动轴承7d的外壁分别嵌于相应的下轴轴承座7e内，滑动轴承7d的根部外周分别设有滑动轴承外凸缘7d1，滑动轴承外凸缘7d1分别嵌于相应下轴轴承座7e的内环槽中，实现滑动轴承7d与下轴轴承座7e的轴向定位。

两下轴轴承座7e的外端口分别覆盖有闷盖7g，闷盖7g的内端面分别设有闷盖内凸圈7g1，闷盖内凸圈7g1分别嵌入相应下轴轴承座7e的外端口中，便于闷盖7g与下轴轴承座7e的自动对中且提高了密封性能；闷盖内凸圈7g1与衬套的外端面之间留有间隙。

下轴轴承座7e的外端口均匀分布有多个用于固定的螺孔，闷盖7g的外圆周上均匀设有多个闷盖固定孔，下轴轴承座7e的外端口与闷盖7g的外环周之间分别设有闷盖密封垫7g3，各闷盖螺钉7g2分别穿过闷盖固定孔及闷盖密封垫7g3上的通孔旋入下轴轴承座7e的相应螺孔中，将闷盖7g固定在下轴轴承座7e上且实现两者的相互密封。

两下轴轴承座7e的根部分别插接在相应下轴法兰封盘7f的中心孔中，实现两者精确的中心定位。下轴轴承座7e靠近根部的外周分别设有下轴轴承座外凸缘7e1，下轴轴承座外凸缘7e1与下轴法兰封盘7f的相向端面之间设有下轴轴承座密封垫7h。下轴法兰封盘7f的外端面与下轴轴承座外凸缘7e1对应的部位设有下轴法兰封盘中心外沉槽，下轴轴承座密封垫7h的一半厚度嵌于下轴法兰封盘中心外沉槽以便快速准确实现定位。

下轴轴承座外凸缘7e1上均匀分布有多个下轴轴承座固定孔，各下轴轴承座螺钉7e2分别穿过下轴轴承座固定孔及下轴轴承座密封垫7h上的通孔旋入下轴法兰封盘7f的相应螺孔中，将下轴轴承座7e固定连接在下轴法兰封盘7f上且实现相互密封。

两下轴法兰封盘7f的内端面外缘分别设有下轴法兰封盘内环槽，下轴法兰封盘内环槽中分别嵌有下轴法兰盘密封垫7j，便于将下轴法兰盘密封垫7j预先套装在下轴法兰封盘7f上且自动保证对中，下轴法兰盘密封垫7j分别压紧在浸泡槽的外壁上实现密封。

两下轴法兰封盘7f的外周均匀分布有多个下轴法兰封盘固定孔，各下轴法兰封盘螺钉分别穿过下轴法兰封盘固定孔及下轴法兰盘密封垫7j上的相应通孔旋入浸泡槽侧壁的螺孔中，将下轴法兰封盘密封固定在浸泡槽的侧壁上。

安装时，可以先将各下轴法兰封盘7f固定好，再进行下轴7的安装。下轴7安装时，可以先将左旋衬套7b及右旋衬套7c预热后套装在下轴7的两轴头上，冷却后自动抱紧实现过盈配合；然后将下轴输送链轮7a安装在下轴7的浸没段两端，再将下轴7整体吊装放入浸泡槽内腔，下轴7的两端从下轴法兰封盘中心孔中伸出。

安装轴端时，先将滑动轴承7d嵌在下轴轴承座7e中，在下轴法兰封盘中心外沉槽中嵌入下轴轴承座密封垫7h，再将滑动轴承7d套在相应衬套上，向内推进直至下轴轴承座7e的内端头***下轴法兰封盘中心孔中，然后旋入各下轴轴承座螺钉7e2，将下轴轴承座7e固定在下轴法兰封盘7f上；最后安装闷盖密封垫7g3和闷盖7g。

经过长时间运行后，可以更换左旋衬套7b、右旋衬套7c、滑动轴承7d或下轴输送链轮7a，下轴7及其它部件不必更换，备件损耗低，拆卸时的顺序与安装时相反。

如图13至图17所示，进料调节闸门2包括蜗轮蜗杆驱动器2b、传动轴2c、传动轴轴承座2d、传动套2e、主动摆板2f、弧形闸板2g、从动摆板2j、从动轴2k和从动端轴承座2m，蜗轮蜗杆驱动器2b中由蜗杆驱动蜗轮转动，蜗杆轴的驱动端安装有手轮2a，蜗轮中心固定有传动轴2c。传动轴2c的中段通过传动轴轴承座2d密封支撑在闸门法兰封板2n的中心。

蜗轮蜗杆驱动器2b的壳体上固连有止转臂2b1，传动轴轴承座2d的外壁焊接有传动轴轴承座支耳2d1，止转臂2b1的外端头通过止转螺栓与传动轴轴承座支耳2d1固定连接，止转螺栓的中段外周套装有隔套，隔套支撑在止转臂2b1与传动轴轴承座支耳2d1的相向端面之间，止转螺栓的螺母拧紧后，蜗轮蜗杆驱动器2b与传动轴轴承座2d及闸门法兰封板2n实现相对固定。

传动轴轴承座2d的两端口分别固定有压盖2d2，压盖2d2的外端设有压盖法兰边，压盖法兰边通过压盖螺钉固定在传动轴轴承座2d的端口上，压盖法兰边与传动轴轴承座2d的端口之间分别设有压盖密封垫，确保端口密封。

两压盖2d2的中心分别设有压盖中心套，两压盖中心套相向***传动轴轴承座2d的内腔，压盖中心套的内腔分别安装有轴瓦2d3，轴瓦2d3为铜基固体润滑轴承，分别套装在传动轴2c上，两轴瓦2d3之间为传动轴2c的最大直径段，最大直径段位于传动轴轴承座2d的内腔中部。压盖中心孔中设有内台阶，两轴瓦2d3分别抵靠在压盖中心孔内台阶的内侧。

两压盖2d2的外端口中分别嵌装有传动轴密封圈2d4，传动轴密封圈2d4为骨架油封，且每端至少设有两个，保证密封的可靠性，靠内的骨架油封抵靠在压盖中心孔内台阶的外侧。

传动轴轴承座2d的中部焊接在闸门法兰封板2n的中心孔中，闸门法兰封板2n呈圆形，外周均匀分布有多个法兰螺栓孔，各螺钉穿过法兰螺栓孔将闸门法兰封板2n固定在浸出器的一侧壁板上。闸门法兰封板2n的内端面设有封板定位凸台2n1，封板定位凸台2n1嵌入浸出器壁板的安装孔中，便于实现闸门法兰封板2n与安装孔的快速对中，闸门法兰封板2n的法兰边与浸出器壁板之间设有闸门封板密封垫2p实现密封。

传动轴2c的内端头设有锥形段和螺纹段，锥形段上套装有传动套2e，传动套2e的内锥孔与传动轴2c的锥形段相配合，传动轴2c的螺纹段旋接有锁紧螺母2c1，锁紧螺母2c1外侧旋接并帽螺母，锁紧螺母2c1通过垫片压紧在传动套2e的端面上，使传动套2e固定在传动轴2c上。

传动套2e的外周固连有主动摆板2f，可以设有相互平行的两个，两主动摆板2f的自由端固连在弧形闸板2g的一端。主动摆板2f为扇形圆弧板，弧形外边沿可以与弧形闸板2g的内弧面相焊接。

弧形闸板2g的另一端固连有从动摆板2j，从动摆板2j也为扇形圆弧板，也可以设有相互平行的两个，同样其弧形外边沿可以与弧形闸板2g的内弧面相焊接。两从动摆板2j的圆心孔中插接有从动轴2k，弧形闸板2g与传动轴2c及从动轴2k共轴线，从动轴2k支撑在从动端轴承座2m中，从动端轴承座2m固定在浸出器另一侧的壁板内侧。

弧形闸板2g的内弧面焊接有筋板2h，筋板2h位于主动摆板2f与从动摆板2j之间。筋板2h呈梯形截面，外凸的顶边向外，上下边沿均与弧形闸板2g的内弧面相焊接，且下边沿均匀设有多个排空缺口2h1，防止筋板2h内部积料。

封板定位凸台2n1的半径大于弧形闸板2g的回转半径，便于从浸出器一侧的安装孔中安装或拆卸本调节闸门。

浸出器运行过程中，需要调节进料量时，不需要进行任何拆卸，可以直接转动手轮2a进行调节，手轮2a转动一周，蜗轮带动传动轴2c转动一个齿的相位角，传动轴2c通过传动套2e和主动摆板2f驱动弧形闸板2g转动相同的相位角，弧形闸板2g的下边沿更加切入或退出进料通道，以便调节进料量。蜗轮蜗杆驱动器2b的外壁设有指示弧形闸板2g开度的刻度盘，便于精确控制。

调节过程中，涉及密封的从动轴2k只需要转动，不需要轴向移动，而且每次调节的转动角度非常小，通常不超过45°，更不需要持续旋转数周，骨架油封不容易磨损，使用寿命非常长，密封可靠，安全性高。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，非因此局限本发明的专利保护范围，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。除上述实施例外，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可以有其他实施方式。本发明还会有各种变化和改进，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (14)

1.一种梯级隧道式浸出器，包括密封的箱体，所述箱体的后端为进料端，前端设有出料口，其特征在于，箱体内腔从前向后依次设有多级浸泡单元，各级浸泡单元分别包括浸泡槽、下轴和上轴，各下轴分别位于同级浸泡槽的底部，各级上轴分别位于前一级浸泡槽的上方，下轴与上轴之间绕包有输送链条。

2.根据权利要求1所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：第一级浸泡槽靠近出料口，各级浸泡槽分别包括依次连为一体的墙板、弧形底部和斜底板，本级下轴浸没于本级浸泡槽的弧形底部中，斜底板的上端向本级上轴的后侧延伸，墙板的上端连接在后一级浸泡槽的斜底板下方。

3.根据权利要求2所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：除第一级外的各级斜底板的上部分别设有过滤栅板，所述过滤栅板的下缘高度由前向后逐级降低且均高于墙板顶部。

4.根据权利要求2所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：各级浸泡单元还分别设有折流板，各折流板分别为平行于各级斜底板的实心板，折流板的上端高出液面，下端探入浸泡槽下部。

5.根据权利要求4所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：本级折流板从后一级上轴的前侧向本级下轴的顶部延伸。

6.根据权利要求4所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：第一级上轴位于出料口的上方，所述输送链条呈S形依次交替绕过各级下轴和上轴的输送链轮，绕过第一级上轴输送链轮后通过进料侧导向滑轨重新绕过末级下轴输送链轮形成闭环，沿输送链条的周长均匀设有刮板。

7.根据权利要求6所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：各级折流板与后一级斜底板的下端面构成物料的下行隧道，与前一级斜底板的上端面构成物料的上行隧道；所述刮板沿折流板下行，沿斜底板上行。

8.根据权利要求4所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：本级下轴轴线和本级上轴轴线所在平面与本级斜底板及折流板均呈锐角相交；所述斜底板的上端高于上轴轴线所在水平面，所述折流板的上端接近上轴轴线所在水平面。

9.根据权利要求1所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：箱体前侧上部设有新溶喷淋管，新溶喷淋在第一级浸泡槽的斜底板中段；前一级浸泡槽的液位高于后一级浸泡槽，末级浸泡槽的后壁上设有浓溶出口，浓溶出口的前侧设有探入液面下的挡料板，所述挡料板与末级浸泡槽的后壁之间形成浓混沉降区。

10.根据权利要求4所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：所述箱体顶壁后部设有固体物料进料口，所述固体物料进料口位于末级折流板的上方；所述固体物料进料口的前方设有半流体物料进料口，所述半流体物料进料口的下方设有进料平台，所述进料平台位于末级上轴的上方。

11.根据权利要求10所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：所述第一级上轴高于各级上轴，第一级上轴的后侧下方设有承托在输送链条下方的出料侧导向滑轨；所述进料侧导向滑轨位于固体物料进料口的前侧，且位于末级上轴的后侧上方。

12.根据权利要求1所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：某上轴作为主驱动轴，主驱动轴由减速机驱动；其余部分或全部上轴作为辅驱动轴，辅驱动轴由主驱动轴同步驱动；辅驱链轮通过胀套安装在辅驱动轴的轴端。

13.根据权利要求4所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：末级折流板的后上方设有进料调节闸门，所述进料调节闸门包括蜗轮蜗杆驱动器，所述蜗轮蜗杆驱动器的蜗杆轴驱动端安装有手轮，所述蜗轮蜗杆驱动器的蜗轮中心固定有传动轴，所述传动轴的中段通过传动轴轴承座密封支撑在闸门法兰封板的中心，所述传动轴的内端头固定有传动套，所述传动套的外周固连有主动摆板，所述主动摆板的自由端固连在弧形闸板的一端，所述弧形闸板的另一端固连有从动摆板，所述从动摆板的固定端固连有从动轴，所述从动轴支撑在从动端轴承座中且与所述传动轴共轴线。

14.根据权利要求13所述的梯级隧道式浸出器，其特征在于：所述蜗轮蜗杆驱动器的壳体上固连有止转臂，所述止转臂通过螺栓与所述传动轴轴承座外壁的传动轴轴承座支耳固定连接，所述传动轴轴承座的中部焊接在所述闸门法兰封板的中心孔中，所述闸门法兰封板的内端面设有封板定位凸台，所述封板定位凸台的半径大于所述弧形闸板的回转半径。

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