DE3720448C2 - Extraktionszentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Extraktionszentrifuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Zentrifuge kann beispielsweise benutzt werden, Uran und Plutonium in abgebranntem Atomkernbrennstoff von Kernspal­ tungsprodukten abzutrennen, wenn der abgebrannte Atomkern­ brennstoff nach einem Solvent-Extraktionsverfahren, bei­ spielsweise dem Purex-Prozeß, wiederaufbereitet wird. Eine derartige Zentrifuge ist jedoch nicht allein auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt sondern kann in weitem Umfang für die Flüssig-Flüssig-Extraktion mit einer schwe­ ren Flüssigkeit und einer leichten Flüssigkeit verwandt werden.

Bei dem Wiederaufbereitungsverfahren von abgebranntem Atom­ kernbrennstoff nach dem Purex-Prozeß wird eine Salpetersäu­ relösung (schwere Flüssigkeit) die Uran, Plutonium und Atom­ kernspaltungsprodukte enthält, im Gegenstrom mit Tributyl­ phosphat, das im folgenden als TBP bezeichnet wird und mit einer Kohlenwasserstofflösung verdünnt ist (leichte Flüssigkeit), als Extraktionslösungsmittel von Uran und Plutonium in Kontakt gebracht, um Uran und Plutonium von der Salpeter­ säurelösung in das TBP zu extrahieren. Anschließend wird das TBP erneut im Gegenstrom mit einer neuen Salpetersäurelö­ sung in Kontakt gebracht, um die Atomkernspaltungsprodukte zu entfernen und auszuwaschen, die in geringen Mengen in das TBP extrahiert sind. Weiterhin wird das gewaschene TBP im Gegenstrom in Kontakt mit einer verdünnten Salpeter­ säurelösung gebracht, um eine umgekehrte Extraktion von Uran und Plutonium aus dem TBP in die verdünnte Salpetersäure­ lösung zu bewirken.

In "Development and performance of a high-speed annular centrifugal contactor", ANL-7969, LMFBR Fuel Recycle (VC 79c), Argonne National Laboratory, January 1973, ist eine derartige Extraktionszentrifuge gezeigt.

Diese Zentrifuge trennt ein Gemisch aus einer schweren und einer leichten Flüssigkeit in die schwere Flüssigkeit und die leichte Flüssigkeit und ist so aufgebaut, wie es in Fig. 5 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist. Diese Extraktionszentrifuge umfaßt im Prinzip ein Gehäuse 51 und einen zylindrischen Rotor 52, der durch eine Rotorwelle 53 im Inneren des Gehäuses 51 gedreht wird. Die schwere Flüssig­ keit, beispielsweise eine Salpetersäurelösung, und die leichte Flüssigkeit, beispielsweise das TBP als Extraktions­ mittel, werden in eine Mischkammer 56 am unteren Teil des Gehäuses 51 von jeweiligen Zuführungsrohrleitungen 54 und 55 zugeführt. Nach einer ausreichenden Vermischung im Inneren der Mischkammer 56 mit einem am unteren Ende der Rotorwelle 53 angebrachten Flügelrad 57, das sich mit der Rotorwelle 53 dreht, wird das Gemisch in den Rotor 52 von einer mittleren Öff­ nung 59 der unteren Rotorabschlußplatte 58 eingeführt. Nach­ dem das Gemisch zwischen der Rotorabschlußplatte 58 und einer Stauplatte 60 weiter umgewälzt ist, wird die schwere Flüs­ sigkeit mit dem höheren spezifischen Gewicht nach außen abgetrennt, während die leichte Flüssigkeit mit dem kleineren spezifischen Gewicht nach innen transportiert wird und beide Flüssigkeiten längs der inneren Umfangsfläche 52a des Rotors 52 nach oben steigen. Wahlwehre 61, 62 zum Austragen der jewei­ ligen Flüssigkeiten sind am oberen Teil im Inneren des Ro­ tors 52 angeordnet, um getrennt die schwere Flüssigkeit und die leichte Flüssigkeit von entsprechenden Auslässen 63 und 64 für die schwere und die leichte Flüssigkeit jeweils abzu­ ziehen. Das Wählwehr 61 für die schwere Flüssigkeit weist eine Abzugsöffnung 61a für die schwere Flüssigkeit auf, die außerhalb der Grenzfläche K zwischen der äußeren Phase der schweren Flüssigkeit und der inneren Phase der leichten Flüs­ sigkeit, d.h. auf der Seite der Phase der schweren Flüssig­ keit mündet. Die schwere Flüssigkeit, die durch diese Öffnung 61a hindurchgeht, fließt über eine Vielzahl von Wehrplatten 61b, 61c, 61d und wird dann zum Auslaß 63 für die schwere Flüssigkeit geleitet und von der Auslaßöffnung 66 für die schwere Flüssigkeit über eine Sammelkammer 65 für die schwere Flüssigkeit abgeleitet, wie es durch einen ausgezogenen Pfeil in der Zeichnung dargestellt ist. Das Wählwehr 62 für die leichte Flüssigkeit weist andererseits eine Abzugsöffnung 62a für die leichte Flüssigkeit auf, die innen von der Grenzflä­ che K zwischen der Phase der schweren Flüssigkeit und der Phase der leichten Flüssigkeit, d.h. auf der Seite der Phase der leichten Flüssigkeit mündet,und die von dieser Abzieh­ öffnung 62a überfließende leichte Flüssigkeit wird zu einem Auslaß 64 für die leichte Flüssigkeit geleitet und von dort von einer Auslaßöffnung 68 für die leichte Flüssigkeit über eine Sammelkammer 67 für die leichte Flüssigkeit abgegeben, wie es durch einen gestrichelten Pfeil in der Zeichnung dar­ gestellt ist.

Die bekannte Extraktionszentrifuge hat die folgenden Vorteile.

• 1. Durch die gute Vermischung ist der Extraktionswirkungsgrad sehr hoch.
• 2. Da die Kontaktzeit extrem kurz ist, ist die Beeinträchti­ gung des Extraktionsmittels durch die radioaktive Strahlung minimal.
• 3. Da die Menge an Flüssigkeit im Inneren der Zentrifuge klein ist, ist die Prozeßmenge an nuklearen und radioaktiven Substanzen klein.
• 4. Die Größe der Zentrifuge, die benötigt wird, um die glei­ che Verarbeitungskapazität wie bei einer herkömmlichen Puls­ kolonne oder einem Mischabscheider sicherzustellen, ist außer­ ordentlich klein.
• 5. Die Zeit, die benötigt wird, bevor ein Betriebsgleichge­ wichtszustand erreicht wird, ist sehr kurz, so daß die Zeit, die notwendig ist, um mit der Verarbeitung zu beginnen, und die Zeit, in der die Zentrifuge außer Betrieb ist, extrem klein sind. Weiterhin ist auch die sich ergebende Menge an Abfallflüssigkeit extrem gering.

Bei einer Extraktionszentrifuge mit dem oben beschriebenen Aufbau sind die Wehre 61, 62 zum Auswählen der schweren Flüs­ sigkeit und der leichten Flüssigkeit fest zwischen der inne­ ren Umfangsfläche 52a des Rotors 52 und der Rotorwelle 53 an­ gebracht. Die Lage der Grenzfläche K zwischen der Phase der schweren Flüssigkeit und der Phase der leichten Flüs­ sigkeit, die durch die Zentrifugalkraft im Inneren des Ro­ tors getrennt werden, ändert sich andererseits nach Maßga­ be der Arbeitsverhältnisse, so daß aus diesem Grunde die Lage der Grenzfläche K in geeigneter Weise mit einer Ände­ rung der Arbeitsverhältnisse gesteuert werden muß, um immer eine hohe Trennfunktion der schweren Flüssigkeit und der leichten Flüssigkeit durch die Wehre 61, 62 zu erzielen, die eine bestimmte Höhe haben.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Zentrifuge wird Druckluft, die unter Druck von außen durch einen Durchlaß 70 im Inneren der Rotorwelle 53 zugeführt wird, als Mittel zum Steuern der Grenzfläche K benutzt. Das heißt mit anderen Worten, daß immer dann, wenn es notwendig ist, die Druckluft in eine abgedichtete Kammer 80 durch den Durch­ laß 70 eingeführt wird, um den Luftdruck im Inneren der ab­ gedichteten Kammer 80 zu erhöhen, und die Grenzfläche K im Inneren des Rotors 52 zu steuern (siehe hierzu die Linie S in der Kammer 80).

Um zuverlässig Druckluft durch die Rotorwelle 53 ohne ein Entweichen zu leiten, ist ein verhältnismäßig komplizierter Dichtungs­ aufbau notwendig, der jedoch leicht ein Entweichen der Luft im Verlauf der Benutzung über ein langes Zeitintervall be­ wirken kann, so daß eine zuverlässige Steuerung der Grenzfläche dann unmöglich wird.

Weiterhin ist der Aufbau der Wählwehre 61, 62 an sich kompli­ ziert, da eine Vielzahl von Wehrplatten 61b bis 61d fest an der Rotorwelle 53 und der inneren Umfangsfläche 52a des Rotors 52 so angebracht sind, daß sie davon vorstehen. Da sie genau ausgewuchtet sein müssen, ist ein hohes Maß an Erfahrung für ihre Herstellung notwen­ dig.

Aus der DE-PS 2 84 578 ist eine Schleudertrommel zum Trennen spezifisch verschieden schwerer Flüssigkeiten bekannt, bei der die spezifisch leichtere Flüssigkeit den weitaus größten Teil des Trommelinhaltes ausmacht. Die spezifisch schwerere Flüssigkeit wird durch einen Kanal zu einer Kammer abgeführt in eine Auslaßschraube, die in die Rotorwand eingeschraubt ist, so daß sie radial verstellbar ist. Eine zweite Auslaßschraube für die spezifisch leichtere Flüssigkeit ist nur verstellbar, um eine kleine Feinheitsregulierung zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Extraktionszentrifuge der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sie einfach aufgebaute Wehre zum Auswählen der schweren und der leichten Flüssigkeit aufweist, die ein Steuern der Lage der Grenzfläche zwischen der schweren Flüssigkeit und der leichten Flüssigkeit zulassen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Flüssigkeitspegel im äußeren Zylinder wird geändert, wenn die Einführungslänge des inneren Zylinders in den äußeren Zylinder geändert wird. Die Lage der Grenzfläche zwischen der äußeren Phase der schweren Flüssigkeit und der inneren Phase der leichten Flüssigkeit im Inneren des Rotors kann frei dadurch gesteuert wer­ den, daß der Flüssigkeitspegel im Inneren des äußeren Zylin­ ders geändert wird.

Jedes dieser Wehre hat einen sogenannten Doppelrohraufbau, der aus einem äußeren Zylinder, der von der Rotorumfangswand zur Drehwelle des Rotors verläuft, und einem inneren Zylinder besteht, der mit offenen Enden in den äußeren Zylinder durch die Rotor­ umfangswand derart führt, daß die Einführungslänge verän­ dert werden kann. Das Wählwehr für die schwere Flüssigkeit weist eine Abzugsöffnung für die schwere Flüssigkeit an dem Wandabschnitt des äußeren Zylinders auf, der in der Phase der schweren Flüssigkeit liegt, die im Inneren des Rotors abgetrennt ist, während das Wählwehr für die leichte Flüssigkeit eine Abzugsöffnung für die leichte Flüssigkeit an dem Wandabschnitt des äußeren Zylinders aufweist, der in der Phase der leichten Flüssigkeit liegt, die im Inne­ ren des Rotors abgetrennt ist.

Das Gemisch aus der schweren und der leichten Flüssigkeit wird in den Rotor vom Boden aus eingeführt und die schwere Flüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft im Inneren des Rotors nach außen abgetrennt, während die leichte Flüssig­ keit im Inneren des Rotors durch die Zentrifugalkraft nach innen abgetrennt wird und beide Phasen längs der Rotorinnen­ fläche hochsteigen. Die oben be­ schriebene Arbeitsweise ist die gleiche wie bei der bekannten Extraktionszentrifuge.

Die Abzugsöffnung für die schwere Flüssigkeit des äußeren Zylinders des Wählwehres für die schwere Flüssigkeit, die am oberen Teil des Rotors angeordnet ist, mündet in der äußeren Phase der schweren Flüssigkeit. Die schwere Flüssigkeit fließt daher in den äuße­ ren Zylinder in diese Öffnung, anschließend von der vorderen Öffnung des inneren Zylinders, der über eine bestimmte Länge in den äußeren Zylinder führt, über und anschließend in den inneren Zylinder und wird die schwere Flüssigkeit zum Aus­ laß für die schwere Flüssigkeit geführt und davon abgegeben. Die leichte Flüssigkeit fließt andererseits in den äußeren Zylinder durch die Abzugsöffnung für die leichte Flüssigkeit des äußeren Zylinders des Wählwehres für die leichte Flüssig­ keit und dann in den inneren Zylinder durch die vordere Öff­ nung des inneren Zylinders, woraufhin sie zu dem Auslaß für die leichte Flüssigkeit geleitet und davon abgegeben wird. Der Flüssigkeitspegel im Inneren des äußeren Zylinders ändert sich daher, wenn die Einführungslänge des inneren Zylinders in den äußeren Zylinder geändert wird. Die Lage der Grenz­ fläche zwischen der äußeren Phase der schweren Flüssigkeit und der inneren Phase der leichten Flüssigkeit im Inneren des Rotors kann frei gesteuert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Wähl­ wehres für die schwere Flüssigkeit,

Fig. 4 eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Wähl­ wehres für die leichte Flüssigkeit,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht der bekannten Extraktionszentrifuge.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau des Ausführungsbeispiels. Diese Zentrifuge besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 und einem zylin­ drischen Rotor 2, der koaxial mit dem Gehäuse 1 und im Inne­ ren des Gehäuses 1 angeordnet ist und sich frei drehen kann. Eine Rotorwelle 3 wird über eine nicht dargestellte Antriebs­ einrichtung in Drehung ver­ setzt und ist in der Mitte des Rotors 2 angeordnet. Eine obe­ re Rotorabschlußplatte 4 ist an der Rotorwelle 3 so angebracht, daß sich der Rotor 2 zusammen mit der Rotorwelle 3 dreht. Die Rotorwelle 3 endet in einer Mischkammer 7 am unteren Teil des Gehäuses 1 durch eine mittlere Öffnung 6 der unteren Ro­ torabschlußplatte 5 und ein Flügelrad 8 ist am unteren Ende dieser Rotorwelle 3 angebracht. Der Boden des Gehäuses 1 ist mit Zuleitungsrohren 9 und 10 für die schwere und die leichte Flüssigkeit verbunden und eine ringförmige Sammelkammer 11 für die leichte Flüssigkeit sowie eine ringförmige Sammel­ kammer 12 für die schwere Flüssigkeit sind um den Außenumfang des oberen Teils des Gehäuses 1 herum ausgebildet und mit einer Auslaßöffnung 13 für die leichte Flüssigkeit und einer Auslaßöffnung 14 für die schwere Flüssigkeit jeweils verbun­ den.

Der oben beschriebene Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie bei der bekannten Extraktionszentrifuge, die in Fig. 5 dar­ gestellt ist. Die erfindungsgemäße Zentrifuge unterscheidet sich jedoch von der bekannten Zentrifuge darin, daß die Wählwehre 20 und 30 für die schwere und die leichte Flüssig­ keit jeweils einen Doppelrohraufbau haben und unter der obe­ ren Rotorabschlußplatte 4 angeordnet sind.

Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, hat jedes Wähl­ wehr 20 und 30 für die schwere und die leichte Flüssigkeit einen Doppelrohraufbau aus einem äußeren Zylinder 21, 31, der in die Richtung der Rotorwelle 3 von der Rotorumfangswand 2a aus verläuft, und einem inneren Zylinder 22, 32, der durch die Rotorumfangs­ wand 2a in den äußeren Zylinder 21, 31 eingeführt ist. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, sind zwei Wehre 20 und 30 für die schwere und die leichte Flüssigkeit, d.h. insgesamt vier Wehre 20, 30 in gleichen Abständen an der Rotorumfangswand 2a in Umfangsrichtung bei dem in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiel vorgesehen. In der Schnittansicht von Fig. 1 sind nur zwei Wehre 20 für die schwere Flüssigkeit dar­ gestellt, es versteht sich jedoch, daß die beiden anderen Wehre 30 für die leichte Flüssigkeit gleichfalls praktisch unter rechtem Winkel bezüglich der Wehre 20 angeordnet sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 1 ist weiterhin eine Leitung 23 dargestellt, die mit einem der offenen Enden des inneren Zylinders 22 des Wehres 20 für die schwere Flüs­ sigkeit verbunden ist und in der Sammelkammer 12 für die schwere Flüssigkeit hängt. In ähnlicher Weise ist eine Lei­ tung 33 an das eine offene Ende des inneren Zylinders 32 des Wehres 30 für die leichte Flüssigkeit angeschlossen (siehe Fig. 4), wobei diese Leitung 33 für die leichte Flüs­ sigkeit in die Sammelkammer 11 für die leichte Flüssigkeit verläuft und in dieser hängt, wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 dargestellt ist.

Im folgenden wird anhand von Fig. 3 der Aufbau des Wehres 20 für die schwere Flüssigkeit weiter im einzelnen beschrieben. Der äußere Zylinder 21 umfaßt ein Rohr, das von der Rotorum­ fangswand 2a in Richtung der Rotorwelle 3 verläuft, wäh­ rend der innere Zylinder 22 ein Rohr umfaßt, das einen klei­ neren Durchmesser hat und an seinen beiden Enden offen ist. Die Leitung 23, die in der Sammelkammer 12 für die schwere Flüssigkeit hängt, ist mit dem Basisende des inneren Zylin­ ders 22, d.h. mit dem Auslaß 24 für die schwere Flüssigkeit, verbunden. Das Basisende 21a des äußeren Zylinders 21 ist in der dargestellten Weise in die Rotorumfangswand 2a geschraubt und der innere Zylinder 22 ist in den äußeren Zylinder 21 so eingeführt, daß das Gewinde der äußeren Umfangs­ fläche des inneren Zylinders 22 mit dem Gewinde der inneren Umfangsfläche des äußeren Zylinders 21 kämmt. Dieser Aufbau macht es möglich, wahlweise die Einführungslänge des inneren Zylinders 22 in den äußeren Zylinder 21 zu ändern, indem der innere Zylinder 22 gedreht wird.

Die Abzugsöffnung 25 für die schwere Flüssigkeit ist am Wand­ abschnitt des äußeren Zylinders 21 gebohrt. Diese Öffnung 25 muß an einer Stelle ausgebildet sein, die in die Phase H der schweren Flüssigkeit mündet, die im Inneren des Rotors 2 abge­ trennt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 25 in der Nähe der Rotorumfangswand 2a ausgebildet.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß das vordere Ende 21b des äußeren Zylinders 21 offen ist, es ist jedoch auch möglich, ein Rohr zu verwenden, dessen vorderes Ende ge­ schlossen ist. Das Wehr 30 für die leichte Flüssigkeit, das in Fig. 4 dargestellt ist, hat einen Aufbau, der dem Aufbau des Wehres 20 für die schwere Flüssigkeit ähnlich ist, das in Fig. 3 dargestellt ist, allerdings mit der Ausnahme der Lage der Abzugsöffnung 35 für die leichte Flüssigkeit. Die Abzugsöffnung 35 für die leichte Flüssigkeit, die am äußeren Zylinder 31 ausgebildet ist, mündet nämlich in die Phase L der leichten Flüssigkeit, die von der Phase H der schweren Flüssigkeit im Inneren des Rotors 2 abgetrennt ist. Die Länge des Teils 32a des inneren Zylinders 37, der außerhalb der Um­ fangswand 2a des Rotors 2 verläuft, ist kleiner als die des Teils 22a des inneren Zylinders 22 des Wehres 20 für die schwere Flüssigkeit und die Leitung 33, die in der Sammelkammer 11 für die leichte Flüssigkeit hängt, ist mit dem Basisende des inneren Zylinders 32, d.h. mit dem Auslaß 34 für die leichte Flüssigkeit, verbunden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Extraktionszentrifuge beschrieben. Die schwere Flüssigkeit, beispielsweise eine Salpetersäurelösung, und die leichte Flüssigkeit, beispielsweise TBP als Extrak­ tionsmittel, werden der Mischkammer 7 im Inneren des Gehäu­ ses 1 über die jeweiligen Zuleitungsrohre 9 und 10 zugeführt, anschließend durch das Lauf- oder Flügelrad 7 in ausreichen­ dem Maße vermischt und in den Rotor 2 durch die mittlere Öff­ nung 6 der unteren Rotorabschlußplatte 5 eingeführt. Von der in dieser Weise in den Rotor 2 eingeleiteten Mischflüssigkeit wird die schwere Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft nach außen gefördert, während die leichte Flüssigkeit nach innen wandert. Beide Flüssigkeiten steigen getrennt nach oben. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, fließt die in dieser Weise abgetrennte Phase H der schweren Flüssigkeit in den äußeren Zylinder 21 durch die Abzugsöffnung 25 für die schwere Flüssigkeit des äußeren Zylinders 21 des Wehres 20 für die schwere Flüssig­ keit. Dann fließt die schwere Flüssigkeit von der vorderen Öffnung 22b des inneren Zylinders 22 zum Auslaß 24 für die schwere Flüssigkeit über und anschließend wird die schwere Flüssigkeit von der Auslaßöffnung 14 für die schwere Flüs­ sigkeit über die Leitung 23 und die Sammelkammer 12 abgegeben. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, fließt andererseits die Phase L der leichten Flüssigkeit in den äußeren Zylinder 31 durch die Abzugsöffnung 35 für die leichte Flüssigkeit des äußeren Zylinders 31 des Wehres 30 für die leichte Flüssig­ keit. Dann fließt die leichte Flüssigkeit von der vorderen Öffnung 32b des inneren Zylinders 32 zum Auslaß 34 für die leichte Flüssigkeit über und wird danach vom Auslaß 13 für die leichte Flüssigkeit über die Lei­ tung 33 und die Sammelkammer 11 abgegeben.

Wie es bereits beschrieben wurde, kann die Einführungslänge jedes inneren Zylinders 22, 32 in die äußeren Zylinder 21, 31 wahlweise dadurch geändert werden, daß der innere Zylinder 22, 32 relativ zum äußeren Zylinder 21, 31 gedreht wird. Wenn da­ her die Einführungslänge des inneren Zylinders 22 des Weh­ res 20 für die schwere Flüssigkeit geändert wird, kann die Lage der Grenzfläche K zwischen der Phase H der schweren Flüssigkeit und der Phase L der leichten Flüssigkeit im Inne­ ren des Rotors 2 geändert werden. Wenn andererseits in der in Fig. 4 dargestellten Weise die Einführungslänge des inne­ ren Zylinders 32 des Wehres 30 für die leichte Flüssigkeit vergrößert wird, so daß die vordere Öffnung 32b des inneren Zylinders 32 sich über die Abzugsöffnung 35 des äußeren Zy­ linders für die leichte Flüssigkeit hinauserstreckt, wird es möglich, zu verhindern, daß die hereinfließende Flüssig­ keit direkt in den inneren Zylinder 32 fließt, selbst wenn die leichte Flüssigkeit, die in den äußeren Zylinder 31 von der Abzugsöffnung 35 für die leichte Flüssigkeit fließt, von schwerer Flüssigkeit begleitet wird. In diesem Fall kann sich die schwere Flüssigkeit im Inneren des äußeren Zylinders 31 absetzen und ist es nur der leichten Flüssigkeit möglich, von der vorderen Öffnung 32b des inneren Zylinders überzufließen.

Im obigen wurde lediglich der Aufbau des Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Ausbildung ist auf dieses Ausführungsbeispiel nicht be­ schränkt. Beispielsweise müssen die Form des Gehäuses 1 und das Verfahren der Zuführung der schweren und leichten Flüssigkeit in den Rotor 2 nicht die gleichen wie beim vorhergehenden Aus­ führungsbeispiel sein. Es versteht sich, daß der Aufbau der Wählwehre 20, 30 für die schwere und die leichte Flüssigkeit bei allen Arten von Zentrifugen angewandt werden kann, solange diese die Phasen einer gemischten Lösung aus einer schweren Flüssigkeit und einer leichten Flüssigkeit, die dem Boden des zylindrischen Rotors 2 zugeführt wird, der sich mit hoher Drehzahl dreht, unter Ausnutzung der Zen­ trifugalkraft trennen.

In Verbindung mit dem Aufbau der Wählwehre 20, 30 ist weiterhin zu erwähnen, daß die äußeren Zylinder 21, 31 und inneren Zylinder 22, 32 nicht aus einem Rohr mit einem runden Querschnitt bestehen müssen, sondern daß auch ein zylindrisches Element mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt verwandt werden kann. Die äußeren Zylinder 21, 31 können auch einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben, während die inneren Zylinder 22, 32 aus einem Rohr mit einem runden Querschnitt bestehen können. Die Lage und die Anzahl der Wählwehre 20, 30 und die Zwischenräume dazwischen an der Rotorumfangswand 2a in Umfangsrichtung können in geeigneter Weise gewählt werden, wenn immer das notwendig ist.

Der Aufbau der Wählwehre 20, 30 ist einfach und die Herstellung derartiger Wehre 20, 30 ist leichter als bei der her­ kömmlichen Zentrifuge, bei der eine Vielzahl von Wehrplatten an der Rotorwelle und an der Rotorumfangswand so angebracht sind, daß sie davon vorstehen.

Die Lage der Grenzfläche zwischen der schweren und der leich­ ten Flüssigkeit, deren Phasen im Inneren des Rotors 2 getrennt sind, kann weiterhin extrem einfach dadurch gesteuert werden, daß lediglich die Einführungslänge der inneren Zylinder 22, 32 in die äußeren Zylinder 21, 32 geändert wird. Es entfällt der komplizierte Dichtungsaufbau der herkömmlichen Zentrifuge zum Steuern der Grenzfläche unter Verwendung von Druckluft mit der dadurch bedingten Unzuverlässigkeit der Steuerung der Grenzfläche, die aus einem Entweichen der Luft resultiert.

Claims (3)

1. Extraktionszentrifuge mit einem Einlaß für eine in einer Mischkammer gemischte Flüssigkeit aus einer schweren Flüssigkeit und einer leichten Flüssigkeit, der im Boden eines zylindrischen Rotors angeordnet ist, einem Auslaß für die schwere Flüssigkeit und einem Auslaß für die leichte Flüssigkeit, die am oberen Teil des Rotors angeordnet sind, und einem Wählwehr für die schwere Flüssigkeit sowie einem Wählwehr für die leichte Flüssigkeit, die am oberen Teil im Inneren des Rotors angeordnet sind, um die Phasen der schweren und leichten Flüssigkeit, die im Inneren des Rotors durch die Zentrifugalkraft getrennt werden, zu den Auslässen für die schwere und die leichte Flüssigkeit jeweils zu führen, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Wählwehr (20, 30) einen äußeren Zylinder (21, 31), der von der Rotorumfangswand (2a) in Richtung zur Rotorwelle (3) verläuft, und einen inneren Zylinder (22, 32) umfaßt, der mit offenen Enden durch die Rotorumfangs­ wand (2a) verläuft und in den äußeren Zylinder (21, 31) so eingeführt ist, daß die Einführungslänge radial verstellt werden kann, wobei das Wählwehr (20) für die schwere Flüssigkeit mindestens eine Abzugsöffnung (25) für die schwere Flüssigkeit an dem Wandabschnitt des äußeren Zylinders (21) aufweist, die sich in der Phase (H) der schweren Flüs­ sigkeit befindet, die im Inneren des Rotors (2) abgetrennt ist, und das Wählwehr (30) für die leichte Flüssigkeit mindestens eine Abzugsöff­ nung (35) für die leichte Flüssigkeit an dem Wandabschnitt des äußeren Zylinders (31) aufweist, die sich in der Phase (L) der leich­ ten Flüssigkeit befindet, die im Inneren des Rotors (2) abgetrennt ist.

2. Extraktionszentrifuge nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der äußeren Zylinder (21, 31) in die Rotorumfangswand (2a) geschraubt ist und daß die inneren Zylinder (22, 23) in den äußeren Zylindern (21, 31) so geführt sind, daß ein auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Zylinders (22, 32) vorgesehenes Gewinde mit dem Gewinde kämmt, das auf der inneren Umfangsfläche der äußeren Zylinder (21, 31) vorgesehen ist, so daß die Einführungslänge der inneren Zylin­ der (22, 32) in die äußeren Zylinder (21, 31) dadurch geändert werden kann, daß die inneren Zylinder (22, 32) gedreht werden.

3. Extraktionszentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Wählwehren (20, 30) in gleichen Abständen an der Rotorumfangswand (2a) in Umfangsrichtung angeordnet ist.