Многоступенчатый полупротивоточный центробежный экстрактор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>967506 (6!) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 24. 11. 80 (2! ) 3008656/23-26 (51)M.Кн з

В 01 0 11/04 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2310-82 ° Бюллетень Н939 (531 УДК 66.061 °.5 (088 ° 8) Дата опубликования описания 231082 (72) Авторы изобретения

Г.В.Корпусов и A Т.Филянин ФС ".,С! %ЗА. .Я .ЛЕНТНЭ

ТЕХНИЧЕСКАЯ

ИЪЯИОТЫ ) Ордена Трудового Красного Знамени инсти физической химии АН СССР (7! ) Заявитель (54.) ..МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ПОЛУПРОТИВОТОЧНЫЙ

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в препаративной и аналитической химии для проведения процессов разделения многокомпонентных смесей, например трансплутониевых и редкоземельных элементов, .в полупротивоточном режиме.

По достигаемому эффекту этот способ аналогичен экстракционной хроматографии и достоинство его заключается в воэможности разделения многокомпонентных смесей и получении индивидуально чистых элементов за один экстракционный цикл на одном аппарате. динамическое равновесие в системе достигается за несколько секунд, процесс проводится в быстром режиме за счет действия центробежных сил при смешивании и разделении фаз.

Известен многоступенчатый полупротивоточный центробежный экстрактор, включающий ступени, каждая из которых содержит корпус, смесительную камеру, камеру расслаивания,выполненную в виде диска с радиальными каналами, центрапьную трубку для подачи исходных продуктов, мешалку (1 .

Для эффективной работы полупротивоточного экстрактора необходимым условием является создание в камере смешения вполне определенного и одинакового на всех ступенях со-. отношения объемов подвижной фазы к неподвижной (не более 1:10), поскольку оно пропорционально времени контакта фаз в камере смешения и является показателем эффективнос. ти работы экстрактора.

В то же время при простом.соединении серии ячеек с одной осью вращения в многоступенчатый каскад, !

5 заполнение его тяжелой фазой осу-, ществляется последовательным переливом ее из ячейки в ячейку, а требу- . емое соотношение объемов фаз иа каждой ступени не выдерживается, так

2О как оно устанавливается самопроизвольно на каждой ступени, за счет вытеснения определенного количества тяжелой фазы, пропускаемым экстрагентом, и зависит от скорости пропус25 каемого экстрагента.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за счет обеспечения постоянной величины со30 отношений объемов фаз на всех сту967506

Формула изобретения

60 пенях смесительных камер, а также полное опорожнение экстрактора.

Поставленная цель достигается тем, что экстрактор снабжен коллектором, соединяющим смесительные камеры через радиальные каналы и расположенным параллельно оси вращения.

При этом верхний конец коллектора снабжен винтовой заглушкой.

На чертеже изображен экстрактор, продольный разрез.

Экстрактор состоит из корпуса 1, камеры 2 смешения, камеры 3 рассла- ивания, радиальных каналов 4, ребер

5, препятствующих отставанию эмуль-, сии при вращении экстрактора, гидро1 затвора 6, общего коллектора 7, соединяющего смесительные камеры, заглушки 8, отборной трубки 9, центральной трубки 10, камеры 11 отбора легкой фазы, центрального сквозного отверстия 12, неподвижной мешалки 13, наружного кольцевого зазора 14, отверстия 15 для перетока легкой фазы из камеры расслаивания в камеру смешения.

Экстрактор работает следующим образом.

Во вращающийся корпус 1 через центральную трубку 10 вводится определенный объем неподвижной тяжелой фазы. Благодаря наличии радиальных каналов 4 и общему коллектору 7 заполнение аппарата происходит одновременно по всем ступеням. Затем через ту же трубку 10 в камеру 2 смешения поступает подвижная легкая фаза-экстрагент. Неподвижной мешалкой 13 фазы равномерно перемешиваются и эмульсия из камеры 2 смешения поступает в камеру 3 расслаивания через кольцевой зазор 14, где она расслаивается на легкую и тяжелую фазы. Легкая фаза перетекает через гидрозатвор 6 по отверстиям 15 и попадает в следующую смесительную камеру, A обедненная по легкой фазе эмульсия через кольцевой зазор 14 возвращается в камеру 2 смешения, создавая рециркуляцию в каждой ступени. Легкая фаза во время заполнения экстрактора, попадая в нижнюю (первую) смесительную камеру 2, по мере своего поступления заполняет первую ступень до перелива через

1.идрозатвор 6 и вытесняет часть водной фазы через соединительный обший коллектор 7. Это происходит потому, что все ступени работают как сообщающиеся сосуды и давление, создаваемое тяжелой и легкой фазами в первой ступени, превосходит по своей величине давление во второй ступени. При дальнейшем поступлении легкой фазы в первую ступень и перетекании ее через гидрозатвор 6 давление в соседних камерах выравнивается и часть тяжелой фазы, вытесненной из первой ступени в начальный момент, снова возвращается в нее. Такое перераспределение фаз по своим уровням и давлению происходит во время заполнения подвижной легкой фазы по всем ступеням. После заполнения последней (верхней) ступени легкая фаза поступает в кольцевую камеру,11 отбора и выводится трубкой

10 9. Таким образом тяжелая фаза с помощью радиальных каналов 4 и общего коллектора 7 заполняет все ступени экстрактора одновременно, а легкая фаза заполняется последовательно

I5 перетекая через гидрозатворы. Затем наступает гидродинамическое равновесие по всему аппарату, а в смесительных камерах по всем ступеням устанавливается одинаковое соотношещ ние объемов фаз.

В случае необходимости экстракто р можно полностью опорожнить. Для этого его нужно остановить, отвернуть винтовую заглушку 8 и снова привести р5 егo во вращение. Под действием центробежных сил растворы из an парата через общий коллектор 7 попадают, например, в приемный кожух.

Преимущества предлагаемого эксЗ0 трактора по сравнению с одноступенчатыми, соединенными последовательно, заключаются в том, что исключается система передач растворов из одной ступени в другую с помощью отборных трубок, трубопроводов, за счет чего увеличивается чистота и выход выделяемых элементов; не требуются системы передач движения и охлаждения,так как ячейки крепятся на выходном валу электродвигателя; конструкция

40 становится простой и компактной, а следовательно, экономически более выгодной.

1,Многоступенчатый полупротивоточный центробежный экстрактор, включающий ступени, каждая из которых содержит корпус, смесительную камеру, камеру расслаивания, выполненную в виде диска с радиальными каналами, центральную трубку для подачи исходных жидкостей, мешалку, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет обеспечения постоянной величины соотношения объемов фаз на всех ступенях смесительных камер,. он снабжен коллектором, соединяющим смесительные камеры через радиальные каналы и расположенным параллельно оси вращения.

2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что, с целью

967506

Составитель: Г. Урусова

Редактор Л.Лукач Техред A.Áàáèíåö Корректор О.Билак

Эакаэ 7947/12 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 обеспечения полного опорожнения экстрактора, верхний конец коллектора снабжен винтовой эаглушкой. источники информации; принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 827105, кл. В 01 D 11/04, 1978.