專利名稱：微型萃取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及溶劑萃取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微型混合澄清萃取裝置，適用于兩個不相混溶的或兩個部分混溶的液相借助直接接觸以實現(xiàn)傳質(zhì)的多級逆流液-液萃取工藝過程。
萃取工藝研究要處理的溶液，其組分通常都十分復(fù)雜，而且各組分的分配系數(shù)通常又互相影響，加之一些微量組分的行為又需要經(jīng)過多段逆流萃取富集之后才能顯示出來，因此簡單地用有機相與料液以不同相比接觸或與不同濃度的溶液接觸所得的平衡分配往往不能反映多段逆流萃取的實際。為此必須借助分液漏斗批式模擬連續(xù)操作的多段逆流萃取過程來進行工藝研究。分液漏斗模擬法的缺點在于操作麻煩，級數(shù)多時十分費力費時，容易出現(xiàn)差錯，尤其不適用于有害健康的高放射性物質(zhì)的萃取工藝研究；兩相的用量不能太少，否則“分液損失”的相對量太大將使實驗結(jié)果發(fā)生較大的偏差；不能控制分散型，當量多的那個相連續(xù)容易發(fā)生乳化時，就會因為不能使量小的相形成連續(xù)相而使操作無法進行，等等。因此連續(xù)操作的多段逆流微型混合澄清器的研制受到普遍的重視。由于高放射性萃取工藝研究對于微型混合澄清器的需求特別迫切，因此五十年代至六十年代初，主要核國家的有關(guān)單位提出了許多不同的設(shè)計形式(Treybal，R.E，LiquidExtraction，2nd，pp374-377，McGraw-Hill，1963)。但因性能不佳，沒有被工藝研究人員接受。CRODA混合澄清器(Ritcey，G.M等，《溶劑萃取——原理和在濕法冶金工藝中的應(yīng)用》，pp13～15，北京原子能出版社，1985；李洲等，《液液萃取過程和設(shè)備》，pp176～177，北京原子能出版社，1991)和法國原子能委員會的微型混合澄清器(Bathtlie，A，British patent 1257866，1971)被認為是較好的設(shè)計形式，但它們都存在著結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、各級界面高度需要調(diào)節(jié)操作麻煩、以及級內(nèi)液相不能循環(huán)、混合相比等于流比不適用于流比太大或太小的萃取過程等缺點。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)較為簡單、運行更為穩(wěn)定并且操作容易、適用范圍廣的微型多級逆流混合澄清萃取裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的微型混合澄清萃取裝置，包括一個具有四個外壁的矩形容器，容器內(nèi)部被一些縱的豎直隔板分成若干個較小的矩形部分，每個較小的矩形部分又被豎直的橫隔板分成混合室和澄清室從而構(gòu)成一個萃取級，每個萃取級的混合室排列成與相鄰萃取級的澄清室相毗鄰，各級澄清室設(shè)有用于控制界面高度的重相堰和用于阻止分散體越過重相堰的分散體擋板，重相堰與分散體擋板和縱隔板構(gòu)成重相降液室，該降液室穿過底板向下延伸一定距離，降液室的下端通過一導(dǎo)管與混合室中重相引向葉輪下方的重相升液管連接構(gòu)成一個重相U形通道，各級混合室和澄清室之間的橫隔板上具有一個豎直長孔，左壁板和各縱隔板上分別留有高位缺口。
本實用新型的微型混合澄清萃取裝置結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，混合相比基本上與兩相流比無關(guān)并能自動穩(wěn)定在1∶1左右；界面高度穩(wěn)定，與兩相進料流量和密度無關(guān)，無需調(diào)節(jié)；當任一相停止進料或兩相同時停止進料繼續(xù)運行時，各級界面高度和混合相比基本保持不變；可以通過充槽的水相量來控制分散型；當不需控制分散型時，本微型萃取裝置容許頻繁開停。
本實用新型共有5幅附圖


圖1是微型混合澄清萃取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A-A向剖視圖。
圖3是
圖1的B-B向剖視圖。
圖4是重相堰遮擋的第二種實施方案結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是重相堰遮擋的第三種實施方案結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方案作進一步詳細的描述。
參看
圖1，實施例是一個四級微型萃取裝置(本實用新型的萃取級數(shù)并不局限于四級)。該裝置由底板1、左壁板2、右壁板3、前壁板4和后壁板5構(gòu)成一個矩形容器，該容器內(nèi)部被縱隔板6、7、8分成四個較小的矩形部分，每個矩形部分又分別被橫隔板9分成交替排列的混合室M1、M2、M3、M4和澄清室S1、S2、S3、S4從而構(gòu)成No1、No2、No3、No4四個萃取級。橫隔板9上有一個豎直的矩形長孔16，這是混合相口，其位置偏離橫隔板中心線并且通常方便地取在橫隔板的左邊緣或右邊緣處。
各級澄清室的界面高度通過由相交成一定角度或互相垂直的堰板10、11構(gòu)成的淹沒于輕相中的重相堰來控制。為防止分散體大量越過重相堰，該重相堰用低于澄清室輕相自由表面的橫向分散體擋板12加以遮擋；重相堰遮擋的第二種實施方案如圖4所示，低于輕相自由表面的橫向分散體擋板12又與另一塊與之垂直的縱向分散體擋板22相連接，該縱向分散體擋板22的另一端與容器外壁保持一個小的距離；重相堰遮擋的第三種方案如圖5所示，低于輕相自由表面的橫向分散體擋板12又與另一塊與之垂直的縱向分散體擋板23相連接，該縱向分散體擋板23的另一端與容器外壁相連接。
重相堰10、11與分散體擋板12和縱隔板6或7或8構(gòu)成重相的降液室13，此降液室13穿過底板1向下延伸一定的距離；該降液室13的下端通過一導(dǎo)管14與將重相引向葉輪19下方的重相升液管15連接起來從而構(gòu)成一個重相的U-形通道。
重相出口級(本實施例為No4)的降液室下端與一管嘴17連接。左壁板2和縱隔板6、7、8上有一個高位缺口18。在左隔板2的高位缺口附近有一輕相受液斗20，該受液斗可在側(cè)壁或底板與一管嘴21連接。
該裝置的整個工作過程是這樣進行的將重相給入混合室M1，在此與來自下一級(按重相流序，下同)澄清室S2經(jīng)縱隔板6上的高位缺口18進入的輕相在攪拌器的作用下充分混合，形成的混合相通過橫隔板9上的豎直長孔16進入澄清室S1，混合相在重力的作用下分離成重相和輕相，輕相通過左壁板2上的高位缺口1 8溢流入輕相受液斗20，然后經(jīng)由管嘴21流出裝置；重相則經(jīng)由重相堰10、11的交角處徐徐溢流入降液室13，并通過由降液室13、導(dǎo)管14和升液管15所構(gòu)成的重相U-形通道流入下一級混合室M2。流入混合室M2的重相，與來自澄清室S3經(jīng)縱隔板7上的高位缺口18進入的輕相在攪拌器的作用下充分混合……，依次類推。輕相從裝置的末級(本實施例是第4級)混合室M4給入，在此處與來自上一級澄清室S3經(jīng)由降液室13、導(dǎo)管14、和升液管15構(gòu)成的U-形通道進入的重相充分混合，形成的混合相通過橫隔板9上的豎直長孔16進入澄清室S4，混合相在重力的作用下分離成重相和輕相，輕相通過縱隔板8上的高位缺口18溢流入上一級混合室M3，重相則經(jīng)由重相堰10、11的交角處徐徐溢流入降液室13，并通過與降液室13連接的管嘴17流出裝置。
權(quán)利要求1.一種微型混合澄清萃取裝置，包括一個具有四個外壁的矩形容器，容器內(nèi)部被一些縱的豎直隔板(6、7、8)分成若干個較小的矩形部分，每個較小的矩形部分又被豎直的橫隔板(9)分成混合室(M1、M2、M3、M4)和澄清室(S1、S2、S2、S4)從而構(gòu)成一個萃取級，每個萃取級的混合室排列成與相鄰萃取級的澄清室相毗鄰，各級澄清室設(shè)有用于控制界面高度的重相堰和用于阻止分散體越過重相堰的分散體擋板(12)，重相堰與分散體擋板(12)和縱隔板(6、7、8)構(gòu)成重相降液室(13)，該降液室穿過底板向下延伸一定距離，其特征在于降液室(13)的下端通過一導(dǎo)管(14)與混合室中重相引向葉輪(19)下方的重相升液管(15)連接構(gòu)成一個重相U形通道，各級混合室和澄清室之間的橫隔板(9)上具有一個豎直長孔(16)，左壁板(2)和各縱隔板(6、7、8)上分別留有高位缺口(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的微型混合澄清萃取裝置，其特征在于重相出口級澄清室(S4)的降液室與一管嘴(17)連接，左壁板(2)的高位缺口(18)附近設(shè)有一輕相受液斗(20)，該受液斗可在側(cè)壁或底板與一管嘴(21)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微型混合澄清萃取裝置，其特征在于所述的用于控制界面高度的重相堰由兩塊互相垂直或成一定角度的堰板(10、11)構(gòu)成，其一塊堰板(11)與一塊橫向的分散體擋板(12)相連接，另一塊堰板(10)與萃取級間的縱隔板(6、7、8)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的微型混合澄清萃取裝置，其特征在于所述的橫向分散體擋板(12)又與另一塊與之垂直的縱向分散體擋板(22)相連接，該縱向分散體擋板(22)的另一端與容器外壁保持一個小的距離。
5.如權(quán)利要求3所述的微型混合澄清萃取裝置，其特征在于所述的橫向分散體擋板(12)又與另一塊與之垂直的縱向分散體擋板(23)相連接，該縱向分散體擋板的另一端與容器外壁相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于多級逆流液—液萃取工藝過程的微型混合澄清萃取裝置,每一級由混合室和澄清室組成,各級澄清室設(shè)有用于控制界面高度的重相堰和用于阻止分散體越過重相堰的分散體擋板,各級混合室和澄清室之間的橫隔板上具有一個豎直長孔,相鄰兩級的混合室和澄清室之間具有供重相液體通過的U形通道。該裝置結(jié)構(gòu)較為簡單、運行更為穩(wěn)定并且操作容易、適用范圍廣。
文檔編號B01D11/04GK2464414SQ0120153
公開日2001年12月12日 申請日期2001年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月18日
發(fā)明者魏士良 申請人:核工業(yè)第四研究設(shè)計院