CN107746952A - 避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法 - Google Patents

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崔建国
张丽
周恩民
申孟林
侯睿恩
洪晓东
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高婷
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Abstract

本发明公开了一种避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，包括：将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；将两相混合液体通入高效反应器中；采用高速旋转的叶轮与导叶切割两相混合液体，两相混合液体被切割成微米级的液滴，微米级的液滴快速发生萃取反应；反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。本发明可以避免混合区出现结晶物附着的情况。

Description

避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法
技术领域
本发明涉及一种萃取技术，具体说，涉及一种避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法。
背景技术
液液萃取过程可以是伴有化学反应的传质过程，其萃取体系有硫酸体系、盐酸体系、硝酸体系等。硫酸体系中由于部分硫酸盐溶解度较低，会在萃取过程中产生大量结晶物。由于结晶物在混合区滞留时间较长，导致结晶物在反应区附着。随着时间的累积，反应区附着的结晶物越来越多，影响萃取反应的进行。
一个比较典型的在液液萃取过程中混合区附着结晶物的例子就是稀土全捞萃取转型。工业上一般使用工业氧化镁皂化后的P507-煤油萃取剂与硫酸稀土料液进行2级逆流全捞萃取，用传统的搅拌混合澄清方式，每级混合室搅拌时间大于20分钟，澄清时间大于40分钟。由于工业氧化镁中含有大量的氧化钙，导致稀土全捞萃取过程中钙离子和硫酸根离子结合，产生大量的硫酸钙结晶物附着在混合室的搅拌桨以及混室壁上，需要定期清理。混合室需要20天左右清理一次，由于结晶物坚硬厚实，清理难度极大，对连续化生产造成了较大的影响。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，可以避免混合区出现结晶物附着的情况。
技术方案如下：
一种避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，包括：
将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；
将两相混合液体通入高效反应器中；采用高速旋转的叶轮与导叶切割两相混合液体，两相混合液体被切割成微米级的液滴，微米级的液滴快速发生萃取反应；
反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。
进一步：混合区由预混合器和高效反应器组成。
进一步：萃取剂与料液从进入预混合器开始到在高效反应器中反应结束的时间总和为20～40秒。
进一步：高效反应器中，与两相混合液体接触的零部件均采用聚四氟乙烯制品或衬聚四氟乙烯的合金制备而成。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：
本发明通过使用预混合器和高效反应器代替目前常用的搅拌混合室，使两相在反应器中被切割成微米级的液滴，增大了两相接触面积，有利于萃取反应更彻底的进行，极大地提高了反应效率，缩短了反应时间，将原本20分钟以上的萃取反应时间缩短至20～40秒。由于萃取反应时间极短，液体中的结晶物来不及在反应器中附着就被带到澄清室中。各级反应器中与混合液体接触的零部件均采用聚四氟乙烯制品和衬聚四氟乙烯的合金制备而成，由于聚四氟乙烯具有高润滑性和不粘性，有助于减少结晶物在上面的附着。
具体实施方式
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；
步骤2：将两相混合液体通入高效反应器中；采用高速旋转的叶轮与导叶切割两相混合液体，两相混合液体被切割成微米级的液滴，微米级的液滴快速发生萃取反应；
混合区由预混合器和高效反应器组成。萃取剂与料液从进入预混合器开始到在高效反应器中反应结束的时间总和为20～40秒。
高效反应器中，与两相混合液体接触的零部件均采用聚四氟乙烯制品或衬聚四氟乙烯的合金制备而成。
步骤3：反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。
实施例1：用工业氧化镁皂化的P507-煤油萃取剂和混合硫酸稀土料液进行二级逆流全捞萃取。每一级具体步骤如下：
(1)将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；
(2)将两相混合液体通入高效反应器中；两相混合液体在高效反应器中被高速旋转的叶轮与导叶切割成微米级的液滴高效快速地发生萃取反应；
(3)反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。
通过调节混合流量，使萃取剂与料液从进入预混合器开始到在高效反应器中反应结束的时间总和为20秒。高效反应器中与混合液体接触的导叶采用聚四氟乙烯制品，叶轮与壳体采用衬聚四氟乙烯的合金制备而成。
按照上述条件进行实验20天后，将反应器拆开，检查其内部发现无明显结晶物附着情况。
实施例2：用工业氧化镁皂化的P507-煤油萃取剂和混合硫酸稀土料液进行二级逆流全捞萃取。每一级具体步骤如下：
(1)将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；
(2)将两相混合液体通入高效反应器中；两相混合液体在高效反应器中被高速旋转的叶轮与导叶切割成微米级的液滴高效快速地发生萃取反应；
(3)反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。
通过调节混合流量，使萃取剂与料液从进入预混合器开始到在高效反应器中反应结束的时间总和为40秒。高效反应器中与混合液体接触的导叶采用聚四氟乙烯制品，叶轮与壳体采用衬聚四氟乙烯的合金制备而成。
按照上述条件进行实验20天后，将反应器拆开，检查其内部发现无明显结晶物附着情况。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，包括：
将萃取剂与料液通入预混合器进行初步混合得到两相混合液体；
将两相混合液体通入高效反应器中；采用高速旋转的叶轮与导叶切割两相混合液体，两相混合液体被切割成微米级的液滴，微米级的液滴快速发生萃取反应；
反应后的两相混合液体进入澄清槽分相。
2.如权利要求1所述避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，其特征在于：混合区由预混合器和高效反应器组成。
3.如权利要求1所述避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，其特征在于：萃取剂与料液从进入预混合器开始到在高效反应器中反应结束的时间总和为20～40秒。
4.如权利要求1所述避免液液萃取过程中混合区附着结晶物的方法，其特征在于：高效反应器中，与两相混合液体接触的零部件均采用聚四氟乙烯制品或衬聚四氟乙烯的合金制备而成。
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