CN202155172U - 熔盐萃取搅拌桨装置 - Google Patents

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CN202155172U CN2011202408286U CN201120240828U CN202155172U CN 202155172 U CN202155172 U CN 202155172U CN 2011202408286 U CN2011202408286 U CN 2011202408286U CN 201120240828 U CN201120240828 U CN 201120240828U CN 202155172 U CN202155172 U CN 202155172U
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胡晓丹
车明生
李宏亚
蔡涛
田红安
杨廷贵
熊会忠
阎江涛
韦和华
苏振东
张志方
蒲晓斌
张仁全
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404 Co Ltd China National Nuclear Corp
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Abstract

本实用新型属于一种应用于高温化学过程中的物料的混合、接触、萃取、化学反应等方面的搅拌装置，具体涉及一种熔盐萃取搅拌桨装置。它包括搅拌杆，搅拌杆的下部对称的设有两片上叶片，搅拌杆的底端对称的设有两个下叶片。本实用新型的优点是，该搅拌桨结构设计既保留了径流式搅拌桨的特点，又明显具有轴流式搅拌桨的特性，提高了搅拌效率，节省了搅拌时间，降低了高温下物料的氧化程度。此外，桨叶的平滑曲面过渡减少了搅拌桨对物料的粘附，降低了物料损耗。同时该结构的搅拌桨具有易加工、低能耗、易于清洗、方便装卸等特点。

Description

熔盐萃取搅拌桨装置
技术领域
本实用新型属于一种应用于高温化学过程中的物料的混合、接触、萃取、化学反应等方面的搅拌装置，具体涉及一种熔盐萃取搅拌桨装置。
背景技术
目前，熔盐萃取搅拌桨装置主要适用于放射性物料的试验生产、萃取纯化等领域，应用于其高温化学过程中物料的混合、接触、萃取、化学反应等方面，为高温化学体系中的物料之间应用的混合、反应等提供动力学基础和流体基础，使高温化学过程实现物料的混合、接触进而达到物料之间的萃取、分离纯化和(或)化学反应等目的，也可推广至其它高温化学试验和生产中应用。
在高温化学领域的试验中，反应物料充分接触或金属锭的成型效果与搅拌桨的结构和搅拌参数的变化有直接关系，同时搅拌桨的材质对高温化学试验的结果影响也较大。一般来讲，根据排液方向不同，桨型有轴流式和径流式之分。螺杆式、推进式搅拌桨属于轴流型搅拌桨，而平叶式、涡轮式搅拌桨属于径流型桨。径流式搅拌桨适用于要求剪切力较大的场合，如粘度较大的溶液、熔体环境等；而轴流式搅拌桨则适用于流量大，剪切力小的悬浮、萃取、溶解等环境中，被广泛地应用于化工、医药等机械搅拌设备中，对于低粘度的熔盐萃取和其它高温化学过程，一般采用轴流式搅拌桨，有时根据需要采用复合式搅拌桨，但仍以轴流作用为主。目前，国内轴流式搅拌桨应用较多的是折叶桨和推进式桨，但由于它们的搅拌效率较低。经试验证明，这些结构简单的轴流式搅拌桨并不能满足熔盐萃取和其它高温化学的实际要求。
通过实际试验过程中搅拌桨转动工艺数据和流体力学测试得知，高温化学试验中的熔盐在高温下具有粘度小的特点，宜选用轴流式桨体，传统的平叶桨式搅拌器在实际的高温化学实验中易产生涡流和打旋现象，必须对现有的平叶式搅拌桨进行必要的技术改造，才能满足熔盐在高温状态下的混合和物料交换要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够实现将熔盐体系内部的各反应物料进行充分的混合、接触和物质交换，不产生涡流和打旋现象，并且其搅拌效果可使反应体系达到充分萃取、反应、还原等目的的熔盐萃取搅拌桨装置。
本实用新型是这样实现的，熔盐萃取搅拌桨装置，它包括搅拌杆，搅拌杆的下部对称的设有两片上叶片，搅拌杆的底端对称的设有两个下叶片。
所述的搅拌杆和上叶片以及下叶片采用钽金属或钽-10％钨合金制成。
所述的上叶片的根部与搅拌杆的中心线平行，桨叶端部与杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个桨叶为逐步过渡的扭曲面，两片叶片与搅拌杆中心线夹角相同方向相反。
所述的下叶片的根部与搅拌杆的中心线平行，桨叶端部与杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个桨叶为逐步过渡的扭曲面，两片叶片与搅拌杆中心线夹角相同方向相反。
所述的上叶片与下叶片所在的空间直线互相垂直。
本实用新型的优点是，该搅拌桨结构设计既保留了径流式搅拌桨的特点，又明显具有轴流式搅拌桨的特性，提高了搅拌效率，节省了搅拌时间，降低了高温下物料的氧化程度。此外，桨叶的平滑曲面过渡减少了搅拌桨对物料的粘附，降低了物料损耗。同时该结构的搅拌桨具有易加工、低能耗、易于清洗、方便装卸等特点。由于搅拌桨主体材质采用钽金属或钽-10％钨合金，整个桨体具有在高温下高强度、高化学稳定性、耐熔盐腐蚀等优点，保证了搅拌桨与高温下的熔盐体系不发生反应，也不对此体系产生化学污染，并可使该体系内各组分充分接触、混合。
附图说明
图1为本实用新型所提供的熔盐萃取搅拌桨装置示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的左视图；
图4为图3剖视图的。
图中，1搅拌杆，2上叶片，3下叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作如下详细描述：
如图1所示，熔盐萃取搅拌桨装置包括一长柱状的搅拌杆1，搅拌杆1的下部对称的固定有两片上叶片2，搅拌杆1的底端对称的固定有两个下叶片3。其中，搅拌杆1和上叶片2以及下叶片3采用钽金属或钽-10％钨合金制成。
上叶片2两片，各自的长度与宽度比例为4∶1～5∶1，其中两个叶片的根部与搅拌杆的中心线平行，叶片端部与搅拌杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个桨叶为扭曲面，逐步过渡的，两片叶片与搅拌杆1中心线夹角相同，但方向相反。下叶片3两片，各自的长度与宽度比例为1.9∶1～2.2∶1，其中下叶片宽度与上叶片宽度比例为0.8∶1～1∶1，两个叶片的根部与搅拌杆的中心线平行，叶片端部与搅拌杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个叶片为扭曲面，逐步过渡的，两片叶片与搅拌杆中心线夹角相同，但方向相反，上下两层叶片之间的间距是上叶片宽度的2.5～3.5倍，上叶片2与下叶片3所在的空间直线互相垂直。
整个搅拌桨的加工过程是：先按尺寸比例加工搅拌桨杆，其中搅拌桨杆下部连接桨叶部分的杆直径与上叶片宽度的比例为0.7∶1～0.9∶1，之后按上述比例加工搅拌桨桨叶，在搅拌杆1的端部焊接两个下叶片，下叶片3的下端与搅拌杆1的端部半球赤道面相平齐，并按加工工艺将两个叶片的端部分别按不同方向旋至与杆中心线呈46°～54°，再后，按十字交叉的角度焊接两片上叶片，按同样工艺将两个叶片的端部分别按不同方向旋至与搅拌杆1中心线呈46°～54°，其中，旋向整体与上叶片相反，即当叶片在某种流体中朝固定方向旋转时，上叶片和下叶片对流体的作用正好相反，一个起提升作用，一个起下压作用。
本实用新型的具体使用方法如下：
1.将双层反旋向型双叶搅拌桨通过螺纹连接或其它固定方式装配到电动机的连轴器上。
2.将坩埚内装满所用物料置于温度控制装置中，位于搅拌桨正下方。
3.对坩埚内物料实施温度控制，在高温状态下熔融后，通过电机上下位移控制将桨体深入到坩埚内距离坩埚底部中心20mm～30mm处。
4.启动电动机使搅拌桨整体转动，此时上下两层桨叶起始角位置所处方向相反，可使高温过程中的两相甚至多相可以充分混合，同时也不产生涡流和打旋的现象。
5.根据高温化学实验具体需要，可在500rpm～900rpm的高速搅拌过程之后，适当缓慢调低转速至合适范围，一般为40～400rpm，同时调整温度到适当范围，使混合、反应、接触或萃取之后的不同物料在低速搅拌下及时分离，达到纯化的目的。

Claims (5)

1.熔盐萃取搅拌桨装置，它包括搅拌杆(1)，其特征在于：搅拌杆(1)的下部对称的设有两片上叶片(2)，搅拌杆(1)的底端对称的设有两个下叶片(3)。
2.如权利要求1所述的熔盐萃取搅拌桨装置，其特征在于：所述的搅拌杆(1)和上叶片(2)以及下叶片(3)采用钽金属或钽-10％钨合金制成。
3.如权利要求1所述的熔盐萃取搅拌桨装置，其特征在于：所述的上叶片(2)的根部与搅拌杆(1)的中心线平行，桨叶端部与杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个桨叶为逐步过渡的扭曲面，两片叶片与搅拌杆(1)中心线夹角相同方向相反。
4.如权利要求1所述的熔盐萃取搅拌桨装置，其特征在于：所述的下叶片(3)的根部与搅拌杆(1)的中心线平行，桨叶端部与杆中心线呈46°～54°，从根部到端部整个桨叶为逐步过渡的扭曲面，两片叶片与搅拌杆(1)中心线夹角相同方向相反。
5.如权利要求1所述的熔盐萃取搅拌桨装置，其特征在于：所述的上叶片(2)与下叶片(3)所在的空间直线互相垂直。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110523313A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 东北大学 一种高温密封搅动器及其高温熔盐中搅动合成装置和方法

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