DE2529003A1

DE2529003A1 - Vorrichtung zur mehrstufigen gegenstromextraktion von geloesten stoffen

Info

Publication number: DE2529003A1
Application number: DE19752529003
Authority: DE
Inventors: Gunnar Dipl Ing Hannestad
Original assignee: FORSKNINGSGRUPPE FOR SJELDNE JORDARTER
Current assignee: FORSKNINGSGRUPPE FOR SJELDNE JORDARTER
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-06-28
Publication date: 1976-01-15
Also published as: NL162309B; FR2276853A1; JPS5232861B2; DE2529003C2; FR2276853B1; NO742415L; NL162309C; NO135084C; US3997445A; NL7507699A; JPS5148766A; GB1482246A; NO135084B

Description

Forskningsgruppe for Sjeldne Jordarter, N Oslo 3, Middelthuns gate 27

Vorrichtung zur mehrstufigen Gegenstromextraktion von gelösten Stoffen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mehrstufigen Gegenstromextraktion von einer ersten zu einer zweiten flüssigen Phase nach dem sogenannten Mischer-Abscheider-System (Mixer-Settler).

Dieses System beruht auf einer abwechselnden Vermischung und Trennung von zwei nicht mischbaren Phasen und wird üblicherweise so ausgeführt, dass die beiden Phasen jede für sich durch verschiedene Einlasse in eine mit einem Rührer ausgerüstete Mischkammer eingeleitet werden. Nach Durchmischung der beiden Phasen wird das Flüssigkeitsgemisch in eine Trennkammer übergeleitet, in der die zwei nicht mischbaren Phasen auf natürlichem Wege in eine obere und eine untere Flüssigkeitsschicht getrennt werden. Indem die beiden Phasen durch eine Reihe von Misch- und Trennkammern (Mischer-Abscheider-Batterien) geleitet werden, kann man die gelösten Stoffe in einem sehr hohen Ausmass in eine der beiden Phasen überführen.

Bei derartigen Anlagen besteht der konstruktive Vorteil, dass die Misch- und Trennkammern für die verschiedenen Stufen im Wechsel nebeneinander zu Einheiten zusammengestellt werden

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können, in denen die Flüssigkeiten vom Oberteil und Boden einer-Trennkammer zum Boden der nächsten Mischkammer übergeführt werden können. Es ist von Vorteil, wenn die aus der Trennkammer austretende Flüssigkeit über einen Rand im oberen bzw. unteren Teil der Trennkammer überfliesst, wobei ein solcher Rand so breit wie möglich sein soll.

Bei den bekannten Anlagen bestanden Schwierigkeiten bezüglich der Regulierung des Ueberlaufs mittels konstruktiv sich gut in die Anlage einfügenden Einrichtungen. Die Kammern sind nämlich üblicherweise mittels aussen gelegener Rohre und Leitungen miteinander verbunden und die Auslassöffnungen sind verhälbnismässig eng.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine kompaktere und zuverlässigere Vorrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass jede Trennkammer für die obenstehende Flüssigkeit eine Ueberlaufeinrichtung aufweist, die durch eine, die eine auslaufseitige Ecke der Trennkammer abgrenzende Trennwand mit einer oberen Ueberlaufkante gebildet ist. Für die untenstehende Flüssigkeit besteht die Ueberlaufeinrichtung aus einer die andere auslaufseitige Ecke der Trennkammer abgrenzende Trennwand, deren obere Kante höher

; als der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer liegt. In dem abgegrenzten Eckraum ist ein Ueberlaufrohr vorgesehen, dessen unte-

• res Ende mit einer nahe der Unterkante der Trennwand angeordneten

: Oeffnurtg verbunden ist und dessen obere Mündung niedriger liegt als der höchste Flüssigkeitsstand in der Trennkammer.

Mit diesen Massnahmen wird erreicht, dass jede Misch- und Trenn- ! stufe als angegliederte separate Einheit ausgeführt werden kann und solche Einheiten in beliebiger Anzahl ohne Zwischenräume zu-Isammengestellt werden können. Es gibt keine zwischenliegenden

iVerbindungsrohre und Leitungen, so dass man eine sehr kompakte Anlage ernält.

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Die Trennwände in der Trennkammer sind mit Vorteil eben und zu den Seitenwänden der Trennkammer geneigt. Das Ueberlaufrohr im abgegrenzten Eckraum ist in seiner Höhe verstellbar, um die Ueber-3 aufhöhe entsprechend dem Flüssigkeitsspiegel bzw. der Phasentrennung in der Kammer einstellen zu können.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird das in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die in Fig. 1 dargestellt Einheit besteht aus einer Mischkammer 1 mit dem Rührer 2 und der Trennkammer 3 mit den zwei gegenüberliegenden porösen Wänden 4 und 5· Die Mischkammer 1 hat einen doppelten Boden 6 mit einer Oeffnung 7i unmittelbar unter dem Rührer 2. Die Verbindung zwischen der Mischkammer 1 und der Trennkammer 3 wird durch Ueberlauf an der Teilungswand 8 und Unterlauf an der Teilungswand 9 hergestellt. Der Fliessweg der zugeführten flüssigen Phasen ist für die schwerste der beiden Phasen mit weissen Pfeilen und für die leichteste mit schwarzen Pfeilen dargestellt, während für die Mischphase die schraffierten Pfeile gelten.

Durch den Rührer 2 werden die beiden flüssigen Phasen durch die unter dem Doppelboden 6 befindliche Einströmöffnung 10 bzw. 11 in die Mischkammer 1 eingesaugt, wobei die Flüssigkeit durch die unter dem Rührer 2 befindliche Oeffnung 7 aufwärts strömt. Während des Aufsteigens in der Mischkammer 1 werden die beiden Phasen kräftig gerührt und durchmischt. Das Gemisch fliesst dann über die Teilungswand 8 und unter der Teilungswand 9 in die Trennkammer 3· Die porösen Wände 4- und 5 der Trennkammer 3 tragen zu einer Erhöhung der Coalisation des Flüssigkeitsgemisches bei, so dass das Gemisch nach und nach in eine schwerere, zum Boden sinkende und eine leichtere emporsteigende Phase getrennt wird. Am Auslassende der Trennkammer 3 sind Ueberlaufeinrichtungen vorgesehen, so dass die getrennten Phasen separat austreten.

Die Ueberlaufeinrichtung für die in der Trennkammer 3 obenste- '. hende Phase besteht aus einer Trennwand 12, die einen Raum in äei? einen hinteren Ecke dieser Kammer abgrenzt. Die obere Kante der ι Trennwand 12 ist niedriger als die Kammerwandungen und bildet ei-f nen Ueberlauf für die obenstehende Flüssigkeit. Die Unterlauf- ι

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einrichtung für den Abfluss der untenstehenden Flüssigkeit besteht aus einer Trennwand 13, die einen Raum in der anderen hinteren Ecke der Trennkammer 3 abgrenzt und sich über den Flüs- ! sigkeitsspiegel hinaus erstreckt. Nahe der unteren Kante der ' Trennwand 13 befindet sich eine Oeffnung 15, an diese ist ein einstellbares Ueberlaufrohr 14 angeschlossen, das in dem von der Trennwand 13 abgegrenzten Raum emporsteigt bis zu einer Höhe, | j die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in der Trennkammer 3

liegt. Nach Passieren dieser Ueberlaufeinrichtungen fliessen die ! getrennten zwei Phasen durch je eine eigene Auslassöffnung 16 bzw. 17 zur nächsten Einheit, der sie durch die Einströmöffnun- ! gen 10 bzw. 11 der Mischkammer 1 zugeführt werden.

Eine Zusammenstellung mehrerer solcher Einheiten zu einer Mehrstufen-Gegenstrom-Extraktionsanlage bzw. einer Mischer-Abscheider-Batterie ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Dank der erfindungsgemässen Ueberlaufeinrichtungen an den Auslassenden jeder Trennkammer 3 können die Einheiten Wand an Wand und ohne Zwischenleitungen zusammengestellt werden. Bei einer solchen Batterie sind die einzelnen Einheiten so aneinandergereiht, dass jeweils die Trennkammer 3 neben der Mischkammer 1 der benachbarten Einheit liegt. Die Auslass- und Einlassöffnungen sind so angeordnet, dass sie sich deckend, jeweils den Verbindungsdurchlass zur benachbarten Einheit bilden.

Wie die weissen Pfeile (schwerere Phase) und die schwarzen Pfeiöe (leichtere Phase) in Fig. 2 zeigen, fliessen beide Phasen in der selben Richtung durch die Einheit, während sie in entgegengesetzter Richtung in die benachbarten Einheiten überströmen. Auf diese Weis^erreicht man optimale Extraktionsbedingungen für den Uebertritt der gelösten Stoffe von der einen in die andere Phase.

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Claims

2 b 2 y U Q 3 Patentansprüche

1) Vorrichtung zur mehrstufigen Gegenstromextraktion von gelösten Stoffen von einer ersten zu einer zweiten flüssigen Phase nach dem Mischer-Abscheider-System (Mixer-Settler), wobei die Misch- und Trennkammern der einzelnen Stufen im Wechsel nebeneinanderliegend zu einer Mischer-Abscheider-Batterie zusammengestellt sind und das Weiterströmen jeder Phase von einer Trennkammer in die nächste Mischkammer mittels Ueberlaufeinrichtungeri und Verbindungsdurchlässen nahe dem Kammerboderi erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trennkammer (3) für die obenstehende flüssige Phase eine, die eine/auslaufseitige Ecke der Trennkammer (3) abgrenzende Trennwand (12) mit Ueberlaufkante vorgesehen ist, während für die untenstehende Phase die Ueberlaufeinrichtung aus einer die andere auslaufseitige Ecke der Trennkammer (3) abgrenzenden Trennwand (13) besteht, deren obere Kante über den Flüssigkeitsspiegel in der Trennkammer emporragt und in dem von der Trennwand (13) abgegrenzten Eckraum ein emporsteigendes Ueberlaufrohr (14) vorgesehen ist, dessen unteres Ende mit einer nahe der Unterkante der Trennwand (13) angeordneten Oeffnung (15) verbunden ist und dessen obere Ueberlaufmündung niedrigeyals der Flüssigkeitsspiegel in der Trennkammer (3) gelegen ist und dass die durch die Trennwände (12, 13) abgegrenzten Eckräume je eine seitliche Ausströmöffnung (16 bzw. 17) aufweisen.

,2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Eckräume abgrenzenden Trennwände (12, 13) eben und zu den Aussenwänden der Trennkammer (3) geneigt sind.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ueberlaufrohr (14) so ausgebildet ist, dass seine Ueberlaufmündung in der Höhe verstellbar ist.

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