ES2633776T3 - Método y configuración para separar dos soluciones mezcladas en dispersión en dos fases de solución en una célula de separación de extracción de líquido-líquido - Google Patents

Abstract

Un método para separar dos soluciones mezcladas en dispersión en dos fases de solución en una célula de separación de extracción líquido-líquido (1), en cuyo método la dispersión es alimentada en la célula en el centro del extremo de alimentación (2), en el que - la dispersión suministrada es dividida en el extremo de alimentación (2) de la célula (1) en flujos que avanzan lateralmente por medio de una primera pared de guía (4) situada en un ángulo inclinado (α) con respecto a la dirección vertical, con el fin de distribuir el flujo de dispersión a lo largo de toda la anchura de la célula, y entre el borde inferior (5) de dicha pared (4) y la parte inferior (3) de la célula, hay una separación de paso libre (6) que se ensancha desde el centro hacia los lados de la célula, a través de cuya separación de paso libre la dispersión es forzada a avanzar en las proximidades de la parte inferior (3) de la célula, - se evita que la dispersión distribuida a lo largo de la anchura de la célula (1) avance directamente en la dirección longitudinal de la célula por medio de la primera pared de guía (4), y se permite que la dispersión avance en la dirección longitudinal de la célula solo en las proximidades de la parte inferior (3) de la célula por medio de dicha separación de paso libre (6), - el flujo de dispersión que avanza a través de la separación de paso libre (6) se realiza por medio de una segunda pared de guía (7) conducida para elevarse desde la proximidades de la parte inferior (3) de la célula (1) diagonalmente hacia arriba en un ángulo inclinado (α), siendo dicha segunda pared de guía (7) esencialmente paralela a la primera pared de guía (4) y estando situada a una distancia (L1) de la misma, de manera que entre la primera pared de guía (4) y la segunda pared de guía (7), se crea un pozo ascendente (8) que se extiende diagonalmente hacia arriba en un ángulo inclinado (α), en cuyo pozo ascendente (8) la dispersión se eleva hacia arriba y es comprimida, - la dispersión de compresión que se eleva en el pozo ascendente (8) es dividida en un cierto número de sub-flujos que avanzan esencialmente en la dirección longitudinal de la célula por medio de un cierto número de ranuras verticales (9) provistas en la segunda pared de guía (7), estando dichas ranuras (9) dispuestas como una línea horizontal (10) de ranuras verticales a lo largo de la anchura de la segunda pared de guía, a una distancia del borde inferior de la segunda pared de guía, de manera que la dispersión, cuando alcanza la línea de ranuras verticales, tiene un grado de compresión predeterminado, - el componente vertical de los sub-flujos descargados a través de las ranuras verticales (9) está atenuado 30 y los sub-flujos son conducidos para avanzar esencialmente en la dirección longitudinal de la célula por medio de una placa de inclinación (11), que está unida a la segunda pared de guía (7) en las proximidades de la parte superior de la línea de ranuras verticales (9), a una parte separadora, en donde las soluciones son separadas de la dispersión paso a paso en dos fases de solución sucesivas, y - se evita que la fase de solución separada de los sub-flujos en la parte inferior (3) de la célula (1) fluya de nuevo hacia el extremo de alimentación disponiendo una segunda pared de guía (7) de manera que su borde inferior (13) es presionado fuertemente contra la parte inferior de la célula.

Description

DESCRIPCION

Metodo y configuracion para separar dos soluciones mezcladas en dispersion en dos fases de solucion en una celula de separacion de extraccion de Ifquido-lfquido

Campo de la Invencion

5 La invencion se refiere a un metodo definido en el preambulo de la reivindicacion 1. La invencion se refiere tambien a una configuracion definida en el preambulo de la reivindicacion 5.

Antecedentes de la Invencion

En la tecnica anterior, se conoce, por ejemplo de las publicaciones de patente WO2004/082798, FI101200 B FI101199 B, FI 112039B, FI 112328 B y FI 113244 B, diversos metodos y configuraciones para separar dos 10 soluciones mezcladas en dispersion en dos fases de solucion en una celula de separacion de extraccion de lfquido- lfquido. Una primera solucion y una segunda solucion, que es mas pesada que la primera solucion, pueden ser separadas de la dispersion de dichas soluciones. Generalmente la configuracion de celula incluye paredes laterales y una parte inferior, dentro de las cuales esta definido un espacio de separacion. La celula tiene un extremo de alimentacion, a traves del cual la dispersion es suministrada en la celula, y un extremo de drenaje, a traves del cual 15 la primera y la segunda soluciones estan dispuestas para ser drenadas de forma mutuamente separada. Entre los extremos de alimentacion y drenaje, la celula esta provista de elementos separadores, que forman sucesivos escalones de separacion entre los mismos, en donde la primera solucion mas ligera (generalmente una fase organica) es separada en una fase de solucion superior, y la segunda solucion es separada debajo de la fase de solucion superior en una fase de solucion inferior (generalmente una solucion acuosa). El extremo de drenaje de 20 celula esta provisto de un conducto de desbordamiento, que esta situado transversalmente con respecto a la direccion de flujo, y recibe la primera solucion separada en la fase superior como desbordamiento de la celula, de cuyo conducto de desbordamiento la solucion es drenada. En la direccion de flujo en sucesion con el conducto de desbordamiento y adyacente a el, hay dispuesto un canal de recogida para recibir la segunda solucion como subflujo desde la celula. Tubenas elevadoras se extienden desde el conducto de recogida hasta la celula, a traves de cuyas 25 tubenas elevadoras la segunda solucion se puede elevar hasta el conducto de recogida, desde el cual la segunda fase de solucion es drenada.

Objetivo de la Invencion

Un objetivo de la invencion es mejorar mas los metodos conocidos y las configuraciones y hacerlos mas efectivos, de manera que la cantidad de separacion por unidad de area de dos soluciones mezcladas en una dispersion sea 30 incrementada y el proceso de separacion sea acelerado, la velocidad de separacion aumente cuando se mida como una disminucion de las gotitas residuales en ambas soluciones separadas, y las reacciones de transferencia de masa en las fases de solucion de separacion consigan un estado proximo a su equilibrio.

Un objetivo mas de la invencion es introducir un metodo y configuracion que permita una direccion de entrada libremente elegida para la dispersion suministrada en el extremo de alimentacion.

35 Todavfa un objetivo de la invencion es introducir un metodo y configuracion mediante los cuales se evita que la fase de solucion separada en la parte inferior de la celula fluya de nuevo hacia el equipo mezclador que crea la dispersion.

Ademas, un objetivo de la invencion es introducir un metodo y configuracion que hagan posible la creacion de un retraso continuo en el extremo de alimentacion debido a que los espacios de mezclador se han hecho demasiado 40 pequenos.

Sumario de la Invencion

El metodo de acuerdo con la invencion caracterizado porque esta expuesto en la reivindicacion 1. La configuracion de acuerdo con la invencion esta caracterizada por que esta expuesta en la reivindicacion 5.

De acuerdo con la invencion, en el metodo la dispersion es suministrada en el extremo de alimentacion de la celula 45 en dos flujos que avanzan lateralmente para distribuir la dispersion a lo largo de toda la anchura de la celula. Se evita que la dispersion que esta distribuida a lo largo de toda la anchura de la celula se evita avance directamente en la direccion longitudinal de la celula, y se permite que la dispersion avance en la direccion longitudinal de la celula solo en las proximidades de la parte inferior de la celula. El flujo de dispersion que es forzado sobre la parte inferior de la celula es conducido para elevarse diagonalmente hacia arriba desde las proximidades de la parte inferior de la 50 celula en un angulo que esta inclinado en la direccion de avance con respecto a la direccion vertical, y durante la elevacion la dispersion es comprimido hasta un grado predeterminado de compresion. La dispersion que ha sido comprimida durante la elevacion hasta un grado predeterminado de compresion es dividida en un cierto numero de subflujos adyacentes que estan dispuestos a lo largo de la anchura de la celula en una o varias lmeas y avanzan especialmente en la direccion longitudinal de la celula. Los componentes verticales de los subflujos son atenuados, y 55 los subflujos con conducidos esencialmente en la direccion longitudinal de la celula a una parte de separacion

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apropiada, en donde las soluciones son separadas de la dispersion paso a paso en dos fases de solucion sucesivas. Al mismo tiempo, se evita que la fase de solucion separada en la parte inferior de la celula fluya de nuevo hacia el extremo de alimentacion.

De acuerdo con la invencion, la configuracion incluye una primera pared de grna, que esta dispuesta a una distancia de la pared de extremo de la celula que esta situada en el lado de extremo de alimentacion, para extenderse a lo largo de toda la anchura de la celula, en un angulo inclinado con respecto a la direccion vertical. La primera pared de grna incluye un borde inferior, que esta dispuesto a una distancia de la parte inferior de la celula, de manera que entre el borde inferior y la parte inferior de celula, queda una separacion de paso libre que esta se ensancha desde el centro hacia los lados de la celula. La segunda pared de grna es esencialmente paralela a la primera pared de grna y esta situada a una cierta distancia de ella, de manera que entre la primera pared de grna y la segunda pared de grna, hay formado un pozo ascendente que avanza diagonalmente hacia arriba en un angulo inclinado. La segunda pared de grna incluye un borde inferior, que esta presionado fuertemente contra la parte inferior de celula, un cierto numero de ranuras verticales que estan dispuestas en una lmea horizontal de ranuras verticales, extendiendose dicha lmea, a lo largo de la anchura de la segunda pared de grna, a una distancia desde el borde inferior, y una placa de inclinacion, que esta unida a la segunda pared de grna, en las proximidades de la parte superior de la lmea de ranuras verticales.

La idea basica de la invencion es conseguir los objetivos de la misma utilizando capas de dispersion fuertes con un flujo controlado, creados por el metodo y configuracion de acuerdo con la invencion, implementado un extremo de alimentacion del espacio de separacion, cuyo extremo de alimentacion esta casi relleno con la dispersion, y en donde la dispersion que esta formada y separada en gotitas fluye tanto en las direcciones lateral y vertical, con el fin de traer las reacciones de transferencia de masa que se han iniciado en el espacio de mezclador cerca de su equilibrio.

De acuerdo con la invencion, la dispersion es alimentada en la celula en el centro del extremo de alimentacion o en las proximidades del centro.

En una realizacion del metodo, la dispersion es alimentada en la celula en una orientacion que esta dirigida o bien horizontalmente, verticalmente hacia abajo desde la parte superior, diagonalmente hacia abajo, con respecto a la direccion horizontal y/o diagonalmente hacia arriba con respecto a la direccion horizontal. La invencion puede ser una alternativa para nuestra invencion presentada en la publicacion FI 101200 B, en la que la alimentacion de la dispersion en el extremo de alimentacion se realiza dirigida hacia arriba en un angulo de bajo gradiente, pero tambien puede representar una solucion recomendable en ciertos casos. Por ejemplo, cuando se realiza de una manera erronea, la alimentacion de la dispersion puede reforzar la corriente inferior en el espacio de separacion, con el resultado de que una cantidad nociva de gotitas residuales procedente de otra fase de solucion queda en la solucion acuosa drenada desde el espacio de separacion. De acuerdo con un metodo descrito en la publicacion FI 101200 B, la dispersion conducida en el espacio de separacion es dirigida hacia arriba con el fin de evitar cualquier aumento de la corriente inferior en el espacio de separacion. De acuerdo con la presente invencion, el propio espacio de separacion grna la dispersion conducida en el extremo de alimentacion del mismo hacia arriba, en cuyo caso la direccion entrante y el punto de entrada de la dispersion en la direccion vertical pueden ser elegidos libremente. El flujo de entrada puede incluso ser apuntado directamente hacia abajo en el medio de este extremo de alimentacion del espacio de separacion, aunque esta orientacion esta a menudo dirigida diagonalmente hacia abajo. Senalemos que el extremo de alimentacion del espacio de separacion de acuerdo con la presente invencion tambien es perfectamente capaz de recibir un flujo de dispersion que se eleve hacia arriba, tal como el flujo de pozo ascendente descrito en la publicacion F1 101200 B. La invencion permite una direccion y nivel de entrada de eleccion libre para el suministro de dispersion. En particular, el metodo y configuracion de acuerdo con la invencion son factibles en plantas de extraccion viejas que estan siendo renovadas y en donde el suministro de dispersion en el extremo de alimentacion esta dirigido hacia abajo u horizontalmente.

De acuerdo con la invencion, la dispersion es suministrada en el extremo de alimentacion de celula dividida en flujos que avanzan lateralmente por medio de una primera pared de grna colocada en un angulo inclinado con respecto a la direccion vertical; entre el borde inferior de la primera pared de grna y la parte inferior de la celula, queda una separacion de paso libre, que se ensancha desde el centro hacia los lados de la celula y a traves de dicha separacion de paso libre la dispersion es forzada a avanzar en las proximidades del parte inferior de celula.

De acuerdo con la invencion, el flujo de dispersion que avanza a traves de la separacion de paso libre es guiado por una segunda pared de grna en las proximidades de la parte inferior de celula para elevarse diagonalmente hacia arriba en un angulo inclinado. La segunda pared de grna es esencialmente paralela a la primera pared de grna y esta colocada a una distancia de la misma, de manera que entre la primera pared de grna y la segunda pared de grna, se forma un pozo ascendente que se extiende diagonalmente hacia arriba en un angulo inclinado, y en dicho pozo ascendente, la dispersion se eleva hacia arriba y es comprimida.

De acuerdo con la invencion, la dispersion de compresion que se eleva a lo largo del pozo ascendente es dividida en un cierto numero de subflujos que avanzan esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de un cierto numero de ranuras verticales provistas en una segunda pared de grna, estando dichas ranuras verticales dispuestas en una lmea horizontal de ranuras verticales a lo largo de la anchura de la segunda pared de grna, a una

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distancia del borde inferior de la segunda pared de grna, de manera que la dispersion obtiene un grado predeterminado de compresion despues de alcanzar la lmea de ranuras verticales.

De acuerdo con la invencion, el componente vertical de los subflujos descargados a traves de las ranuras verticales es atenuado, y los subflujos son guiados para avanzar esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de una placa de inclinacion, que esta unida a la segunda pared de grna, en las proximidades de la parte superior de la lmea de las ranuras verticales.

En una realizacion del metodo, el flujo de la dispersion es igualado por varias placas superpuestas y de inclinacion, que estan colocadas en paralelo y estan dispuestas proximas entre sf, en la lmea de ranuras verticales.

En una realizacion del metodo, la segunda pared de grna incluye dos o varias lmeas superpuestas de ranuras verticales.

De acuerdo con la invencion, se evita que la fase de solucion separada en la parte inferior de la celula de los subflujos fluya hacia atras al extremo de alimentacion mediante la disposicion del borde inferior de la segunda pared de grna apretadamente contra la parte inferior de celula.

En una realizacion de la configuracion, la segunda pared de grna incluye varias lmeas superpuestas de ranuras verticales.

En una realizacion de la configuracion, la segunda pared de grna esta una provista de un cierto numero de placas de inclinacion dispuestas paralelas, superpuestas y adyacentes, que estan situadas en las lmeas de ranuras verticales.

En una realizacion de la configuracion, el area de seccion transversal del espacio dejado entre la pared extrema en el lado de extremo de alimentacion de la celula se elige de manera que la velocidad de flujo lateral de la dispersion esta dentro del rango de 0,1 - 0,6 m/s.

En una realizacion de la configuracion, la altura de la separacion de paso libre se elige de manera que la velocidad de flujo de dispersion V2 a traves de la separacion de paso libre al pozo ascendente es de 0,2 - 0,4 m/s.

En una realizacion de la configuracion, la altura de la separacion de paso libre en la region central es de 50 - 200 mm y en los lados la altura de la separacion de paso libre es de 100 - 300 mm, ya que la altura crece uniformemente del centro hacia los lados.

En una realizacion de la configuracion, la primera pared de grna y la segunda pared de grna estan inclinadas con respecto a la direccion vertical en un angulo de inclinacion, que es de 5° - 20°.

En una realizacion de la configuracion, el borde superior de la primera pared de grna y el borde superior de la segunda pared de grna se extienden tan alto que la dispersion no tiene acceso para fluir sobre ellos.

En una realizacion de la configuracion, los bordes superiores de la primera pared de grna y la segunda pared de grna estan colocados a una distancia de 50 - 100 mm debajo del plano horizontal definido por el borde lateral de la celula.

En una realizacion de la configuracion, la anchura del pozo ascendente se elige de manera que la velocidad de flujo de elevacion de la dispersion que se comprime en el pozo ascendente es de 0,05 - 0,10 m/s.

En una realizacion de la configuracion, el area de ranura total de las lmeas de las ranuras verticales es elegido de manera que la velocidad de flujo del flujo saliente de los subflujos de dispersion descargado a traves de las ranuras verticales es de 0,15 ... 0,30 m/s.

En una realizacion de la configuracion, las placas de inclinacion estan dispuestas como un paquete de laminas de rebanadas, en donde entre las placas de inclinacion, hay formados canales de flujo laminar estrechos, por los cuales la velocidad de flujo del flujo saliente de los sub-flujos de dispersion descargados a traves de las ranuras verticales a traves del panete de laminas rebanadas se puede decelerar al rango de 0,05 - 0,1 m/s.

Lista de dibujos

A continuacion, la invencion se explica con mas detalle, con referencia a las realizaciones preferidas y a los dibujos adjuntos, en los que

la Figura 1 es una ilustracion vista desde arriba esquematica de una celula de separacion de extraccion de lfquido- lfquido provista de una configuracion de acuerdo con la invencion,

la Figura 2 ilustra la seccion II-II de la Figura 1,

la Figura 3 ilustra una primera realizacion del extremo de alimentacion de celula, al que el dispositivo alimentador alimenta la dispersion en la direccion horizontal,

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la Figura 4 ilustra una segunda realizacion del extremo de alimentacion de celula, en el que el dispositivo alimentador alimenta la dispersion en la direccion vertical hacia abajo desde arriba,

la Figura 5 ilustra una tercera realizacion del extremo de alimentacion de celula, en el que el dispositivo alimentador alimenta la dispersion diagonalmente hacia arriba con respecto a la direccion horizontal,

la Figura 6 ilustra un detalle D de la Figura 2, mostrado agrandado,

la Figura 7 ilustra la seccion VII-VII de la Figura 6,

la Figura 8 ilustra la seccion VIM-VIM de la Figura 6,

la Figura 9 ilustra una realizacion alternativa para la pared de separacion ilustrada en la Figura 6, la Figura 10 ilustra la seccion X-X de la Figura 9, y

la Figura 11 ilustra una realizacion alternativa para la pared de separacion ilustrada en la Figura 6.

Descripcion Detallada de la Invencion

Las Figuras 1 y 2 ilustran una configuracion de celula en extraccion de lfquido-lfquido. La celula 1 incluye una pared de extremo 15 en el extremo de alimentacion de celula 2, paredes laterales 40, 41, una pared de extremo 42 en el extremo de drenaje y una parte inferior 3, que definen entre ellas el espacio de separacion (denominado decantador).

Una dispersion preparada en el espacio de mezclado (no ilustrado) es alimentada desde el dispositivo alimentador 14 al extremo de alimentacion 2 de la celula 1. La primera y la segunda soluciones separadas en sucesivas fases estan configuradas para ser retiradas, como mutuamente separadas, en el extremo de drenaje 43 de la celula 1 que esta situado opuesto al extremo de alimentacion 2. Elementos de cierre 20, 21, 22 estan dispuestos en la celula entre el extremo de alimentacion y el extremo de drenaje para proporcionar sucesivas etapas de separacion A, B, C en la direccion de flujo con el fin de separar la primera solucion mas ligera en una fase de solucion superior, y para separar la segunda solucion mas pesada en una fase de solucion inferior. El extremo de drenaje 43 esta provisto de un conducto de desbordamiento 44, que esta situado transversalmente con respecto a la direccion de flujo y recibe la primera solucion, separada en la fase superior, como desbordamiento de la celula 1, a traves de cuyo conducto de desbordamiento 44 es drenada la fase de solucion. En sucesion con el conducto de desbordamiento 44 en la direccion de flujo y adyacente al mismo, se proporciona un conducto de recogida 45 para recibir la segunda solucion como subflujo de la celula 1. Tubenas elevadoras estan dispuestas para extenderse desde el conducto de recogida 45 hasta la celula, a traves cuyas tubenas elevadoras la segunda solucion se puede elevar al conducto de recogida, desde el que es retirada la fase de segunda solucion.

En la Figura 1 se observa que el dispositivo alimentador 14 esta configurado de manera que la dispersion es alimentada en la celula 1 en el cetro del extremo de alimentacion o en las proximidades del mismo. La ubicacion del punto de alimentacion de dispersion en el centro del extremo de alimentacion o en las proximidades del centro es ventajosa.

En el ejemplo de la Figura 2, la dispersion es alimentada en la celula 1 con una orientacion diagonalmente hacia abajo con respecto a la direccion horizontal, en angulo recto con la primera pared de grna 4. Las Figuras 3 - 5 ilustran otras alternativas posibles para la direccion de alimentacion de la dispersion. En la Figura 3, el dispositivo alimentador 14 esta dispuesto para alimentar la dispersion en la celula 1 en una direccion horizontal. En la Figura 4, el dispositivo alimentador 14 esta configurado para alimentar la dispersion en la celula 1 verticalmente hacia abajo desde la parte superior. En el ejemplo de la Figura 5, el dispositivo alimentador 14 esta dispuesto para alimentar la dispersion a la celula 1 diagonalmente hacia arriba con respecto a la direccion horizontal.

La Fig. 6 ilustra un detalle D de la Figura 2, mostrado aumentado. En la Figura 6, se observa que la configuracion incluye una primera pared de grna 4, que esta dispuesta a una distancia de la pared de extremo 15 de la celula 1 que esta situada en el lado del extremo de alimentacion 2 de la misma. Como igualmente se observa en la Figura 7, la primera pared de grna 4 se extiende a lo largo de toda la anchura de la celula 1. Ademas, en la Figura 6 se observa que la primera pared de grna esta situada en un angulo inclinado a con respecto a la direccion vertical. La primera pared de grna 4 incluye un borde inferior 5, que esta situado a una distancia H1 ... H2 de la parte inferior de la celula, de manera que entre el borde inferior 5 y la parte inferior de celula 3, queda una separacion de espacio libre 6 que se ensancha desde el centro hacia los lados de la celula. La primera pared de grna 4 esta completamente cerrada.

Ademas, con referencia a las Figuras 6 y 8, la segunda pared de grna 7 es esencialmente paralela a la primera pared de grna 4, es decir, esta situada con el mismo angulo inclinado a con respecto a la direccion vertical que la primera pared de grna 4. La segunda pared de grna 7 se extiende a lo largo de toda la anchura de la celula 1. La segunda pared de grna 7 esta situada a una distancia perpendicular L1 de la primera pared de grna 4, de manera que entre la primera pared de grna 4 y la segunda pared de grna 7, hay formado dicho pozo ascendente 8 que se

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extiende diagonalmente hacia arriba que tiene un angulo inclinado a. El angulo a es preferiblemente de 5° - 20°.

La segunda pared de gma 7 incluye un borde inferior 13, que esta fuertemente presionado contra la parte inferior de celula 3. La segunda pared de gma 7 comprende un cierto numero de ranuras verticales 9, que el modo ilustrado en la Figura 8 estan dispuestas como lmeas horizontales 10 de ranuras verticales, que se extienden a lo largo de la anchura de la segunda pared de gma 7, a una distancia del borde inferior 13 de la segunda pared de gma 7. En el ejemplo de la Figura 8, el numero de lmeas de ranuras verticales es tres. En las proximidades de la parte superior de cada lmea de ranuras verticales 10, hay una placa de inclinacion 11 unida a la segunda pared de gma 7.

Cuando se alimenta la dispersion en el extremo de alimentacion 2, el proceso es como sigue. Cuando se alimenta la dispersion en angulo recto a la primera pared de gma 4, es hecha dividirse en dos flujos que avanzan lateralmente, de manera que el flujo de dispersion es distribuido a lo largo de toda la anchura de la celula. El area de seccion transversal del espacio dejado entre la pared de extremo 15 y la primera pared de gma 4 se elige de manera que la velocidad de flujo lateral V1 de la dispersion esta comprendida entre 0,1 - 0,6 m/s. El flujo es tan alto que no tiene lugar ninguna separacion significativa de lfquido-lfquido en la siguiente dispersion, debido a que la turbulencia prevalece en el mismo. Ahora las reacciones de transferencia de masa SX (SX, extraccion de solvente) iniciadas en los espacios de mezclado se pueden llevar incluso mas cerca de su equilibrio, lo que puede ser inadecuado cuando se trata con grandes flujos de solucion variables. La instalacion de una configuracion de pared de gma 4, 7 en el extremo de alimentacion es tambien posible cuando se renuevan plantas viejas para flujos de solucion mas grades.

La altura H1 de la separacion de paso libre 6 en el centro de la primera pared de gma es preferiblemente de 50 - 200 mm, y en los lados la altura de la separacion de paso libre H2 es de 100 - 300 mm, ya que la altura crece uniformemente desde el centro hacia los lados. Las alturas H1, H2 son elegidas de manera que la velocidad de flujo de dispersion V2 en la vuelta de U a traves de la separacion de paso libre 6 hasta el pozo ascendente 8 es de 0,2 - 0,4 m/s.

El borde superior 16 de la primera pared de gma 4 y el borde superior 17 de la segunda pared de gma 7 se extienden tan alto que la dispersion no tiene acceso para fluir sobre ellos. Los bordes superior 16, 17 de la primera pared de gma 4 y la segunda pared de gma 7 estan situados a una distancia s, que esta situada 50 - 100 mm debajo del plano horizontal definido por el borde lateral 18 de la celula. La dispersion tiene acceso para avanzar hasta el pozo ascendente 8 solo a traves de la separacion de paso libre 6 dejada entre el borde inferior 5 de la primera pared de gma 4 y la parte inferior.

En el pozo ascendente 8, el flujo de dispersion se eleva en un angulo a hacia arriba y es comprimido durante el ascenso. La anchura L1 del pozo ascendente 8 es elegida de manera que la dispersion, que ya esta parcialmente comprimida en agrupamiento de gotitas, permanece comprimida. La velocidad de flujo de elevacion V3 de la dispersion que esta comprimida en el pozo ascendente 8 es de 0,05 - 0,10 m/s. La elevacion de dispersion de compresion a lo largo del pozo ascendente 8 es dividida en un grupo de sub-flujos que avanzan esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de un cierto numero de ranuras verticales 9 provistas en la segunda pared de gma 7, estando dichas ranuras dispuestas en lmeas 10 de ranuras verticales, siendo el numero de dichas lmeas preferiblemente 2 ... 4. Despues de alcanzar la lmea de ranuras verticales 10, la dispersion tiene un grado predeterminado de compresion. El area de ranura total de las lmeas 10 de las ranuras verticales se elige de manera que la velocidad de flujo saliente V4 de los sub-flujos de dispersion descargados de las ranuras verticales 9 es de 0,15 - 0,30 m/s. Dicha velocidad es suficientemente rapida para igualar el flujo saliente de dispersion sobre la anchura total de la celula. Los flujos de dispersion en la capa superior de la parte de separador, descargados a traves de las ranuras verticales 9, son hechos avanzar claramente mas vigorosamente que las capas de flujo situadas debajo.

El componente vertical de los sub-flujos descargados de las ranuras verticales 9 es atenuado, y los sub-flujos son guiados para avanzar esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de una placa de inclinacion 11, que esta unida a la segunda pared de gma 7, en las proximidades de la parte superior de la lmea de ranuras verticales 9. Las placas de inclinacion 11 atenuan el flujo vertical de la dispersion y lo gman en sub-flujos mas uniformes en la direccion longitudinal del decantador. La capa de superficie de la dispersion es hecha avanzar mas rapido que la capa inferior, mientras que la diferencia de velocidades es solo ligera, es decir de 5 ... 15 m/s. Los flujos estan principalmente cerrados en la parte superior del decantador, lo que es una forma de restringir un refuerzo danino de la corriente inferior.

Un proceso de trasferencia de masa posiblemente todavfa en curso avanza mas cerca de su equilibrio en la dispersion que se comprime en el pozo ascendente 8, cuando la dispersion se eleva y fluye en sub-flujos controlados fuera al primer espacio de separacion A. Las reacciones de transferencia de masa todavfa continuan cuando la dispersion se sumerge y se acumula contra el primer elemento de cierre 20. De este modo, las paredes de gma 4 y 7 sirven como zona extendida para el proceso de transferencia de masa, cuando las reacciones SX por una razon u otra no estan completadas en los mezcladores. Ademas, la segunda pared de gma 7 que pertenece a la estructura del pozo ascendente significa una prevencion garantizada de reflujo. Ademas, dicha configuracion de extremo de alimentacion da un grado de libertad para la direccion entrante de la dispersion, cuando entra en el extremo de alimentacion de decantador. La vuelta con forma de U de la dispersion, y su construccion hacia arriba en flujos de elevacion en la parte de separador del decantador, a su vez iguala las circulaciones totales en dicho

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decantador.

Cuando el borde inferior 13 de la segunda pared de grna 7 es presionado fuertemente contra la parte inferior de celula 3, se evita el reflujo de la fase de solucion que es separado del los sub-flujos sobre la parte inferior de celula. La segunda pared de grna 7 cierra la parte inferior del espacio de separacion, de manera que evita que la solucion acuosa fluya hacia el extremo libre del espacio de separacion. De acuerdo con la publicacion FI 102100 B, se evita un reflujo de la fase acuosa colocando el conducto de alimentacion del espacio de separacion tan alto que no se pueda crear ningun reflujo significativo. Aqu la velocidad de alimentacion se puede elegir libremente, y todavfa se puede evitar un reflujo perturbador en todas las situaciones operacionales. Una solucion acuosa, que es mas pesada que una solucion de extraccion organica, puede en una situacion de corte o en el caso de un fallo de energfa ser acumulada en los mezcladores de dispersion, asf como en sus tubenas de salida de manera que se eleva la superficie de la extraccion separada. La superficie puede elevarse en la extension en la que la solucion de extraccion tiene acceso para fugarse fuera de la configuracion, por ejemplo a traves de un eje de mezclador a traves de orificios, etc., puntos cnticos. Aunque esto no debena suceder, en este caso, el equilibro hidraulico alterado da lugar a que cambien las fracciones de volumen relativas de las soluciones en los mezcladores. Esto puede a su vez crear una situacion en la que la continuidad de solucion en dichos mezcladores se hace desventajosa en el siguiente arranque. Ahora es evitado el reflujo de la fase de solucion que fue separado en la parte inferior de celula hacia el extremo de alimentacion mediante una segunda pared de grna 7, y por lo tanto la planta de extraccion puede ser reiniciada desde las mismas condiciones en las que fue detenida.

Las Figuras 9 y 10 ilustran una configuracion correspondiente a la de la Figura 6, en la que la segunda pared de grna 7 esta provista de lmeas 10 de ranuras verticales 9 con placas de inclinacion 11 de una manera simular a la segunda pared de grna 7 en la Figura 6, pero con la diferencia de que el flujo saliente de la dispersion a traves de las ranuras verticales 9 es igualado por varias placas de inclinacion 12 que estan dispuestas en paralelo, superpuestas y adyacentes, estando dichas placas de inclinacion 12 colocadas en capa lmea 10 de ranuras verticales. Aumentando el numero de placas de inclinacion 11, 12, el flujo de decantador puede ser igualado mas, y la separacion de la dispersion se puede acelerar.

La Figura 11 ilustra todavfa otra realizacion de la pared de grna 7, en la que las placas de inclinacion 11, 12 estan dispuestas como un paquete de laminas rebanadas 19, en la que entre las placas de inclinacion, se forman canales de flujo laminar estrechos. Las velocidades de separacion de las soluciones de dispersion, asf como las velocidades de la reaccion de transferencia de masa, se pueden incrementar mas utilizando este tipo de configuracion de flujo laminar. La velocidad de flujo saliente V5 de los sub-flujos de dispersion a traves de las ranuras verticales 9 a traves del paquete de laminas rebanadas 19 se puede reducir al rango de 0,05 - 0,1 m/s, con el fin de hacer que las velocidades de separacion y de reaccion se eleven de forma tan eficiente como sea posible.

La dispersion, de acuerdo con los metodos descritos anteriormente, esta dividida como un todo en dos sub-flujos laterales, estos al mismo tiempo fluyen a lo largo de la anchura de celula, desde debajo de la primera pared de grna 4 hasta el pozo ascendente 8 y allf escalonadamente hacia arriba, y finalmente son divididos en sub-flujos fuera en la primera parte separadora A adecuada del espacio de separacion. Los flujos que entran en la parte separadora A adecuada son principalmente centrados en la parte superior del separador, de manera que mantiene los flujos dclicos longitudinales sometidos en una capa de dispersion fuerte de la parte separadora A. De este modo, la transferencia de masa avanza y se aproxima al equilibrio de las reacciones de extraccion.

La invencion no esta limitada a las realizaciones descritas anteriormente, sino que son posibles muchas modificaciones dentro del campo de la idea de la invencion definido en las reivindicaciones.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

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   55

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para separar dos soluciones mezcladas en dispersion en dos fases de solucion en una celula de separacion de extraccion lfquido-lfquido (1), en cuyo metodo la dispersion es alimentada en la celula en el centro del extremo de alimentacion (2), en el que

   - la dispersion suministrada es dividida en el extremo de alimentacion (2) de la celula (1) en flujos que avanzan lateralmente por medio de una primera pared de gma (4) situada en un angulo inclinado (a) con respecto a la direccion vertical, con el fin de distribuir el flujo de dispersion a lo largo de toda la anchura de la celula, y entre el borde inferior (5) de dicha pared (4) y la parte inferior (3) de la celula, hay una separacion de paso libre (6) que se ensancha desde el centro hacia los lados de la celula, a traves de cuya separacion de paso libre la dispersion es forzada a avanzar en las proximidades de la parte inferior (3) de la celula,

   - se evita que la dispersion distribuida a lo largo de la anchura de la celula (1) avance directamente en la direccion longitudinal de la celula por medio de la primera pared de gma (4), y se permite que la dispersion avance en la direccion longitudinal de la celula solo en las proximidades de la parte inferior (3) de la celula por medio de dicha separacion de paso libre (6),

   - el flujo de dispersion que avanza a traves de la separacion de paso libre (6) se realiza por medio de una segunda pared de gma (7) conducida para elevarse desde la proximidades de la parte inferior (3) de la celula (1) diagonalmente hacia arriba en un angulo inclinado (a), siendo dicha segunda pared de gma (7) esencialmente paralela a la primera pared de gma (4) y estando situada a una distancia (Li) de la misma, de manera que entre la primera pared de gma (4) y la segunda pared de gma (7), se crea un pozo ascendente (8) que se extiende diagonalmente hacia arriba en un angulo inclinado (a), en cuyo pozo ascendente (8) la dispersion se eleva hacia arriba y es comprimida,

   - la dispersion de compresion que se eleva en el pozo ascendente (8) es dividida en un cierto numero de sub-flujos que avanzan esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de un cierto numero de ranuras verticales (9) provistas en la segunda pared de gma (7), estando dichas ranuras (9) dispuestas como una lmea horizontal (10) de ranuras verticales a lo largo de la anchura de la segunda pared de gma, a una distancia del borde inferior de la segunda pared de gma, de manera que la dispersion, cuando alcanza la lmea de ranuras verticales, tiene un grado de compresion predeterminado,

   - el componente vertical de los sub-flujos descargados a traves de las ranuras verticales (9) esta atenuado y los sub-flujos son conducidos para avanzar esencialmente en la direccion longitudinal de la celula por medio de una placa de inclinacion (11), que esta unida a la segunda pared de gma (7) en las proximidades de la parte superior de la lmea de ranuras verticales (9), a una parte separadora, en donde las soluciones son separadas de la dispersion paso a paso en dos fases de solucion sucesivas, y

   - se evita que la fase de solucion separada de los sub-flujos en la parte inferior (3) de la celula (1) fluya de nuevo hacia el extremo de alimentacion disponiendo una segunda pared de gma (7) de manera que su borde inferior (13) es presionado fuertemente contra la parte inferior de la celula.
2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la dispersion es alimentada en la celula (1) en una orientacion horizontal, verticalmente hacia abajo desde la parte superior, diagonalmente hacia abajo con respecto a la direccion horizontal o diagonalmente hacia arriba con respecto a la direccion horizontal.
3. 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el flujo de dispersion es igualado por medio de placas de inclinacion paralelas (12), dispuestas superpuestas y adyacentes, cuyas placas de inclinacion (12) estan situadas en la lmea (10) de las ranuras verticales.
4. 4. Un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado por que la segunda

   pared de gma (7) incluye dos o varias lmeas superpuestas (10) de ranuras verticales.
5. 5. Una celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) para separar dos soluciones mezcladas en

   dispersion en dos fases de solucion en dicha celula (1) que incluye un extremo libre (2) con una pared de

   extremo (15), un dispositivo alimentador (14) para alimentar la dispersion al extremo de alimentacion (2) de la

   celula en el centro del extremo de alimentacion (2), incluyendo la celula de separacion de extraccion de lfquido- lfquido (1)

   - una primera pared de gma (4), que esta dispuesta a una distancia de la pared de extremo (15) de la celula (1) que esta situada en el lado del extremo de alimentacion (2), con el fin de extenderse a lo largo de toda la anchura de la celula, incluyendo dicha primera pared de gma un borde inferior (5) que esta situado a una distancias (H1, H2) de la parte inferior de celula, de manera que entre el borde inferior (5) y la parte inferior de celula (3), queda una separacion de paso libre (6), y

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   - una segunda pared de gma (7), que es esencialmente paralela a la primera pared de gma (4) y esta situada a una distancia (L1) de la misma, de manera que entre la primera pared de gma (4) y la segunda pared de gma (7), hay formado un pozo ascendente (8), incluyendo dicha segunda pared de gma (7) un borde inferior (13), en el que la primera pared de gma (4) esta en un angulo inclinado (a), el pozo ascendente (8) se extiende diagonalmente hacia arriba en dicho angulo inclinado (a) y dicha segunda pared de gma (7) incluye ademas un cierto numero de ranuras verticales (9), que estan dispuestas como una lmea horizontal (10) de ranuras verticales, extendiendose dicha lmea (10) a lo largo de la anchura de la segunda pared de gma a una distancia del borde inferior (13), caracterizado por que la separacion de paso libre (6) se ensancha desde el centro hacia los lados de la celula; por que dicho borde inferior (13) de la segunda pared de gma (7) es presionado fuertemente contra la parte inferior (3) de celula; y por que una placa de inclinacion (11) esta provista unida a la segunda pared de gma (7) en las proximidades de la parte superior de la lmea (10) de las ranuras verticales.
6. 6. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada por que la segunda pared de gma (7) incluye dos o varias lmeas superpuestas (10) de ranuras verticales.
7. 7. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, caracterizada por que la segunda pared de gma (7) incluye un cierto numero de placas de inclinacion dispuestas paralelas, superpuestas y adyacentes (12) que estan situadas en la lmea (10) de ranuras verticales.
8. 8. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 - 7, caracterizada por que el area de seccion transversal del espacio dejado entre la pared de extremo (15) de la celula (1) que esta situada en el lado del extremo de alimentacion (2) y la primera pared de gma (4) se elige de manera que la velocidad de flujo lateral V1 de la dispersion este dentro del rango de 0,1 - 0,6 m/s.
9. 9. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 - 8, en la que la separacion de paso libre (6) se elige de manera que la velocidad de flujo de dispersion V2 a traves de la separacion de paso libre al pozo ascendente (8) sea de 0,2 - 0,4 m/s.
10. 10. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizada por que la altura (H1) de la separacion de paso libre (6) en el centro es de 50 - 200 mm y en los lados la altura (H2) de la separacion de paso libre es de 100 - 300 mm, y por que la altura crece uniformemente desde el centro hacia los lados.
11. 
    11. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las

    reivindicaciones 5 -10, caracterizada por que la primera pared de gma (4) y la segunda pared de gma (7) estan inclinadas con respecto a la direccion vertical en un angulo de inclinacion (a), que es de 5° - 20°.
12. 
    12. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las

    reivindicaciones 5 -11, caracterizada por que los bordes superiores (16, 17) de la primera pared de gma (4) y la segunda pared de gma (7) estan situados a una distancia (s), 50 - 100 mm debajo del plano horizontal definido por el borde lateral de celula (18).
13. 
    13. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las

    reivindicaciones 5 -12, caracterizada por que la anchura (L1) del pozo ascendente (8) es elegida de manera que la velocidad de flujo de elevacion v3 de la dispusieron que se comprime en el pozo ascendente sea de 0,05 - 0,10 m/s.
14. 
    14. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con cualquiera de las

    reivindicaciones 5 - 13, caracterizada por que el area de ranura total de las lmeas (10) de ranuras verticales se elige de manera que la velocidad de flujo saliente v4 de los sub-flujos de dispersion descargados a traves de las ranuras verticales (9) sea de 0,15 - 0,30 m/s.
15. 15. La celula de separacion de extraccion de lfquido-lfquido (1) de acuerdo con la reivindicacion 14, caracterizada por que las placas de inclinacion (11, 12) estan dispuestas como un paquete de laminas rebanadas (19), en donde entre las placas de inclinacion, hay formados canales de flujo laminar estrechos, por medio de los cuales la velocidad de flujo saliente v5 de los sub-flujos de dispersion descargados a traves de las ranuras verticales (9) a traves del paquete de laminas rebanadas (19) puede ser desacelerada al rango de 0,05 - 0,1 m/s.