FI101199B - Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa to isistaan erottuvassa liuoksessa - Google Patents

Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa to isistaan erottuvassa liuoksessa Download PDF

Info

Publication number
FI101199B
FI101199B FI961830A FI961830A FI101199B FI 101199 B FI101199 B FI 101199B FI 961830 A FI961830 A FI 961830A FI 961830 A FI961830 A FI 961830A FI 101199 B FI101199 B FI 101199B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
settler
dispersion
solution
extraction
flow
Prior art date
Application number
FI961830A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI961830A0 (fi
FI961830A (fi
FI101199B1 (fi
Inventor
Bror Nyman
Juhani Lyyra
Launo Lilja
Stig-Erik Hultholm
Raimo Kuusisto
Petri Taipale
Timo Saarenpaeae
Original Assignee
Outokumpu Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of FI961830A0 publication Critical patent/FI961830A0/fi
Priority to FI961830A priority Critical patent/FI101199B1/fi
Priority to ZA9703479A priority patent/ZA973479B/xx
Priority to PCT/FI1997/000251 priority patent/WO1997040899A1/en
Priority to AU23902/97A priority patent/AU721847B2/en
Priority to US09/171,598 priority patent/US6132615A/en
Priority to CN97194295A priority patent/CN1082382C/zh
Priority to ARP970101755A priority patent/AR006893A1/es
Priority to BR9709754-3A priority patent/BR9709754A/pt
Priority to CA002253280A priority patent/CA2253280C/en
Publication of FI961830A publication Critical patent/FI961830A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI101199B publication Critical patent/FI101199B/fi
Publication of FI101199B1 publication Critical patent/FI101199B1/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0446Juxtaposition of mixers-settlers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0211Separation of non-miscible liquids by sedimentation with baffles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

101199
MENETELMÄ JA LAITE HALLITTUJEN VIRTAUSTEN AIKAANSAAMISEKSI KAHDESSA TOISISTAAN EROTTUVASSA LIUOKSESSA
5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään neste-nesteuuton liuosvirtausten ohjaamiseksi tilassa, jossa kaksi toisiinsa sekoittunutta liuosta etenevät ja samalla erottuvat toisistaan kahdeksi kerrokseksi painovoiman vaikutuksesta. Keksintö kohdistuu myös settleriin menetelmän toteuttamiseksi, jolloin settlerin syvyys ja virtaushaittarakenteet on muotoiltu sellaiseksi, että orgaanisen 10 liuoksen virtausnopeus on säädettävissä vesiliuoksen virtausnopeutta selvästi suuremmaksi, mutta faasit pystytään kuitenkin erottamaan puhtaina ilman, että toisen liuoksen jäännöspisaraosuus nousee häiritseväksi.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston avulla saadaan toisistaan 15 erottuvat liuokset etenemään tasaisella nopeudella niin sivu- kuin pystysuunnassa erotusta varten järjestetyissä olosuhteissa, joihin oleellisesti kuuluu, että liuokset saadaan etenemään tulppavirtauksen tavoin erotustilan alkupäästä sen loppupäähän. Keksinnön tarkoituksena on myös nopeuttaa liuosten erottumista ja parantaa liuosten lopullista erottumisastetta eli pienentää 20 molempien liuosten jäännöspisaraosuutta (entrainment) toisessa liuoksessa.
Keksintöön kuuluvalle menetelmälle ja laitteistolle on ominaista pidättää liuoksia virtaamasta suoraan eteenpäin siten, että järjestetään useita ahtaita virtauskohtia suunnanmuutoksineen erotustilan alkupäässä. Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto soveltuu erityisen hyvin suuriin kuparin uuttolaitok-25 siin.
Kupariuutossa, jossa uuttoliuoksena käytetään esimerkiksi kerosiiniin liuotettua hydroksioksiimia, on osoittautunut, että orgaanisen liuoksen lineaarinen virtausnopeus ei saa ylittää nopeutta 45 - 60 mm/s. Muussa tapauksessa 30 jäännöspisaroiden määrä, eli paljonko pieniä vesipisaroita jää uuttoliuokseen, 2 101199 aikaa kasvaa häiritsevästi, jopa luokkaan 1000 ppm, kun käytetään tavanomaista erotusmenettelyä yksinkertaisessa settlerissä. Lineaarinopeutta voi alentaa vain rajoitetusti orgaanisen liuoksen kerrosvahvuutta lisäämällä, sillä kerrosvahvuuden lisääntyessä tarvitaan kallista orgaanista reagenssia 5 vastaavasti enemmän. Tilanne on yleensä ratkaistu siten, että käytetään 250 - 350 mm:n paksuista orgaanisen liuoksen kerrosta ja alennetaan uuttoliuoksen lineaarinopeutta lisäämällä erottuvien liuosten virtauskentän leveyttä. Käytettävä settien voi nykyisin olla leveydeltään samansuuruinen kuin pituudeltaan, jopa suurempikin. Kun liuosvirtauksen kokonaismäärä on noin 2000 m3/h, 10 settlerin leveys on luokkaa 25 m ja pinta-ala luokkaa 600 - 800 m2.
Suomalaisessa patenttihakemuksessa 93 5393 on kuvattu menetelmä ja laitteisto, joiden avulla uuttolaitosten pumppaus- ja sekoitusyksiköitä voidaan parantaa niin, että entinen maksimivirtaus voidaan kasvattaa jopa 2,5-kertai-15 seksi. Menetelmä ja laitteisto kohdistuvat pumppauksen ja sekoituksen lisäksi myös dispersiovirtauksen johtamiseen mikseristä settleriin, settlerin alkupäähän järjestetyn säätöportin ja rakoaidan muotoon, sekä settlerin loppupään orgaanisen liuoksen erotukseen.
20 Nykyisin on vallalla käsitys, jonka mukaan uuttoliuoksen ja vesiliuoksen välisen lineaarinopeuseron on oltava pieni, että vältettäisiin rajapintaturbulens-sista aiheutuva liuosten uudelleen sekoittuminen ja siten tapahtuva liuosten entraintment-tasojen nousu. Ratkaisuksi tähän ongelmaan on käytetty matalia erotustiloja, jolloin vesiliuoskerroksen vahvuus ei ole oleellisesti uuttoliuosker-25 rosta vahvempi. Esimerkiksi perinteisessä kupariuutossa vesiliuoskerroksen paksuutena käytetään 400 - 450 mm ja vastaavana uuttoliuoskerroksen vahvuutena 250 - 350 mm, jolloin uutto- ja vesiliuoskerrosten paksuudet erityisesti settlerin poistopäässä ovat suhteessa 1:1,5, korkeintaan 1:1,7. Kun kupariuuttoa ajetaan siten, että mikserissä liuosten syötön tilavuusvirtauksien 30 suhde on 1:1, seurauksena on, että uuttoliuoksen lineaarinopeus asettuu 40 - 101199 3 80%, yleensä 50 - 70% suuremmaksi kuin vesiliuoksen lineaarinopeus.
Nyt kehitetyn menetelmän ja laitteiston tarkoituksena on poistaa niitä haittoja, joita erityisesti suurissa uuttolaitteistoissa on em. hakemuksessa kuvatuista S parannuksista huolimatta. Siten tarkoituksena on ollut kehittää menetelmä ja laitteisto, jota käytettäessä myöskään edellä haitalliseksi kuvattu settlerivir-tauksen lineaarinopeussäätö ei ole suurten uuttolaitteistojen kehityksen este. Uuttoliuoksen virtausnopeutta voidaan alentaa erityisesti erotuskentän alkupäässä, mikä on lopullisen erotuksen kannalta tärkeää, yhdistelemällä leveitä 10 virtauskenttärakenteita uuttoliuosta pidättäviin rakenteisin tavalla, joka vahvis taa uuttoliuos- ja dispersiokerrosta erotustilan alkupäähän. Suoritetuissa kokeissa on nyt todettu, että keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla toimittaessa ei rajavirtaturbulenssia ole osoitettavissa, vaikka uuttoliuoksen virtausnopeutta on nostettu jopa 500% vastaavaa vesiliuoksen virtausnopeutta 15 suuremmaksi.
Keksinnön mukaisesti on uuttoaskeleeseen kuuluvaa erotustilaa, settleriä syvennetty siten, että uuttoliuoksen ja vesiliuoksen kerrosvahvuuksien suhde erityisesti erotustilan poistopäässä on jopa luokkaa 1:4, kuitenkin vähintään 20 1:2,0. Toimittaessa olosuhteissa, joissa vesiliuoksen kerrosvahvuus on oleelli sesti perinteisesti käytettyä suurempi, on todettu, että voidaan päästä hyvään lopputulokseen ilman rajavirtaturbulenssin haitallista vaikutusta, kun konventionaalista syvemmässä erotustilassa voidaan sallia dispersiokerros ulottumaan erotustilan poistopäähän asti. Keksinnölle on myös olennaista, että , , 25 erotustila, settleri on varustettu rakoaidoilla dispersion tasaisen jaon aikaan saamiseksi yli koko settlerin poikkipinnan. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.
Syvennetyn settlerin käyttö tavalla, joka tuo käyttäjälleen hyötyä myös alhais-30 ten entrainment-arvojen muodossa, vaatii parannettua virtausten hallintaa.
4 101199
Pelkkä settlerin syventäminen tavallisesta tasosta ei riitä, sillä nopeammin virtaava uuttoliuos saa välittömästi tämän kerroksen alapuolella olevan vesi-liuoskerroksen, jonka vahvuus on noin 20 - 50% koko vesiliuoskerroksen paksuudesta, virtaamaan muuta vesiliuosta nopeammin. Uuttoliuos siis ikään S kuin vetää rajakerroksen mukaansa, ja koska pienten uuttoliuospisaroiden on vedestä erottuessaan noustava tämän rajakerroksen läpi, erottuminen vaikeutuu. Suurin osa näistä entrainment-arvoja nostavista pisaroista kulkeutuu tässä rajakerroksessa läpi koko settlerin ja poistuu vesiliuoksen mukana. Tässä kuvatut seikat ovat selityksenä matalien settiehen käytölle, sillä syvää erotusti-10 laa ei ole pystytty käyttämään hyödyksi, koska virtauksien hallitseminen on ollut puutteellista. Erityisesti vesiliuosten virtaus erotustilan pohjan lähellä kohti liuosten poistopäätä ei ole ollut tasaista. Ns. akanvirrat ovat muodostues-saan saaneet vesiliuosta jopa virtaamaan väärään suuntaan eri levyisinä vyöhykkeinä.
15
Hallitun ja myös pystysuunnassa tasaisesti etenevän vesiliuoskerroksen aikaansaaminen on oleellista keksintömme mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle. Nyt kehitetty ratkaisu liittyy myös edellä mainittuun, Fl patenttihakemuksessa 93 5393 kuvattuun ratkaisuun, jonka avulla pystytään valitsemaan ja 20 hallitsemaan dispersiomuoto, eli se, kumpi liuos on jatkuvana ja kumpi pisaroi- * · na jatkuvassa liuoksessa. Yleensä on edullista sekoittaa se liuos pisaroiksi, josta halutaan saada kirkkaampi ja siten vähemmän toisen liuoksen jäänteitä (entrainment) sisältävä liuos. Siten sellaisissa uuttoaskelissa, joista vesiliuos johdetaan seuraavaan käsittelyvaiheeseen, saatetaan vesiliuos pisaroiksi.
v 25
Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteistossa virtaukset säädetään niin suuriksi, että vesipisaradispersiota ulottuu yli koko settlerin sen alkupäästä poistopäähän. Olemme nyt havainneet, että tämäntyyppisessä dispersiossa virtausnopeus on selvästi alhaisempi kuin uuttoliuoksessa, koska se painava-30 na dispersiona uppoaa vesiliuokseen muodostaen alapinnaltaan virtaussuun- 101199 5 nassa kiilamaisesti nousevan dispersion. Dispersio tulee painavaksi myös siitä syystä, että vesipisarat pakkautuvat yhä lähemmäksi toisiaan laskeutuessaan dispersiokerroksessa kohti tämän alapintaa. Painava dispersio joutuu työntymään vesikerroksen läpi matkallaan settlerin loppupäähän ja muodostaa S onnistuneesti nopeutta eristävän kerroksen puhtaiden kerrosten eli uuttoliuok-sen ja vesiliuoksen välillä.
Edelläkuvattu dispersiokerroksen ylläpitäminen vaatii syvemmän settlerin kuin mitä perinteisesti on käytetty, sillä dispersiokiila voi settlerin alkupäässä 10 muodostaa 70 -100% ja loppupäässä 15 - 35% settlerin liuoskorkeudesta.
Tässä tilanteessa on helpompi saada aikaan yhtenäinen tulppavirtaus vesi-liuoskerroksessa, joka on tavanomaista vahvempi ja siten saavuttaa entistä parempi erotustulos vesiliuokselle tämän yhtenäisen ja pitkäaikaisen kirkastus-jakson tuloksena.
15
Liuosten erottumista toisistaan voidaan vielä parantaa sekä kapasiteetti- että erotusastemielessä seuraavin, syvennettyä erotustilaa koskevin keinoin, jotka vaikuttavat sekä uuttoliuos-, dispersio- että vesiliuoskerroksiin niin sivu- kuin pystysuunnassa kuitenkin niin, että samalla huolehditaan vesiliuoksen pys-20 tysuunnassa yhtenäisesti etenevästä virtauksesta.
Keksintöä kuvataan vielä tarkemin oheisten kuvien avulla, joissa kuva 1 esittää kaaviollisesti uuttoyksikön settleriä päältäkatsottuna, kuvassa 2 on esitetty settlerin primäärirakoaidan edullinen rakenne päältäkat-25 sottuna, kuvassa 3 on kuvattu erästä edullista settlerin muun rakoaidan rakennetta päältäkatsottuna, ja kuva 4 esittää kaaviollisesti poikkileikkausta settlerin pituussuuntaan.
30 Kuten kuvasta 1 nähdään, dispersio tuodaan edullisesti uuttoaskeleen viimei- 101199 6 sestä mikseristä 1 settleriin 2, sen etu- eli syöttöpäästä 3 sisään. Dispersio syötetään settleriin sen leveyssuunnassa katsottuna keskiosasta joko pys-tysuuntaisesti tai osittain pystysuuntaista komponenttia käyttäen, mikä auttaa dispersion kääntymistä kohti settlerin sivureunoja 4. Muita settlerin olennaisia 5 osia ovat settlerin poistopää eli liuosperä 5, erilaiset rakoaidat 6, 7 ja 8, vesiliuoksen keräyskanava 9 sekä liuosperän uuttoliuoskouru 10 ja vesiperä 11.
Kuvasta 1 nähdään edelleen, että settlerin 1 alkupää on varustettu ensimmäi-10 setiä rakoaidalla eli primäärirakoaidalla 6. Primäärirakoaita 6 muodostuu normaaleista estelevyistä 12, joiden lisäksi on edullista käyttää ohjauslevyjä 13, jotka asetetaan dispersion virtaussuunnassa katsottuna estelevyjen 12 väliin jäävien pystyrakojen 14 taakse. Tarkoituksenmukaista on, että tämä ensimmäinen rakoaita aiheuttaa 300 - 600 Pa vastaavan painehäviön dispersi-15 on tasaisen jaon aikaansaamiseksi. Primäärirakoaita 6 on suunnattu kohti settlerin etukulmia, kuten on kuvattu Fl patenttihakemuksessa 93 5393, jolloin rakoaidan rajaamat virtauskanavat kapenevat kohti reunoja 4 siten, että primäärirakoaidan 6 etäisyys settlerin etuseinästä 3 on reunoilla 4 on vielä 100 - 500 mm. Primäärirakoaidan rakojen 14 leveys on suurissa uuttolaitoksissa 20 luokkaa 15-30 mm ja niiden lukumäärä sellainen, että edellä mainittu pato aminen saadaan aikaan yhdessä ohjauslevyjen 13 kanssa.
Kuvassa 2 nähdään tarkemmin ohjauslevyjen 13 sijoittelu estelevyihin 12 nähden. Ohjauslevyjen 13 avulla pystytään poistamaan dispersion sivuttaislii-25 ke, mitä ei pystytä poistamaan yksinkertaisella rakoaitajärjestelyllä tai muulla symmetrisellä virtausrakenteella. Keksinnön mukaisesti ohjauslevyt 13 käännetään pystyrakojen 14 takana siten, että syntyy dispersion kulkukanava 15, joka on kapeampi kohti settlerin reunoja ja leveämpi settlerin keskustaan päin, sillä on oleellista, että virtaus saadaan käännetyksi settlerin pituussuuntaisek-30 si. Tällä tavalla saadaan liike-energia jaettua sivusuunnassa tasan ja dispersio 101199 7 purkautuu ohjauslevyjen välisistä raoista tasaisesti ja kohtisuoraan kohti erotustilan, settlerin poistopäätyä. Ohjauslevyt voidaan myös rakentaa vahvuudeltaan varsinaista primäärirakoaitaa kapeammaksi. Edullista on, että ohjaus-levy on leveyssuunnassa sijoitettu symmetrisesti estelevyjen väliin jäävän raon S 14 suhteen. On todettu, että ohjauslevyjen 13 väliin jäävät kanavat 15 oleelli sesti vaimentavat dispersion ulosvirtausta.
Tavanomaisen käytännön mukaan settlerin syöttöpää on primäärirakoaidan lisäksi varustettu lisärakoaidalla dispersiosyötön tasaamiseksi leveyssuunnas-10 sa. Isoissa yksiköissä tämä lisärakoaita, “picket fence” on yleensä asennettu etäisyydelle 3 - 7 m primäärirakoaidasta. Tavallisin rakenne on kaksinkertainen rakoaita, jolloin aitojen raot ovat toisiinsa nähden sivusuunnassa porrastetut.
15 Tämän keksinnön mukaisesti käytetään yhden lisärakoaidan sijasta ainakin kahta erillistä lisärakoaitaa parantamaan settlerin pystysuuntaisia virtauksia. Toisen lisärakoaidan etäisyys ensimmäisestä on samaa luokkaa kuin ensimmäisen lisärakoaidan etäisyys primäärirakoaidasta. Oleellista menetelmälle ja laitteistolle on, että ensimmäinen lisärakoaita ei ulotu settlerin pohjaan asti, 20 mutta jälkimmäinen ulottuu. Ensimmäinen lisärakoaita, jonka pohjavälys on 10 - 30% settlerin nestekerrosten yhteenlasketusta paksuudesta, ei siten patoa jo erottunutta vesiliuosta, vaan se pääsee virtaamaan vapaasti eteenpäin ja mahdollistaa näin oikeansuuntaisen pohjavirtauksen.
25 Molemmat lisärakoaidat 7 ja 8 ovat edullisesti itse rakenteeltaan samanlaisia, esimerkiksi kumpikin neljästä yksittäisestä aidasta 16,17,18 ja 19 muodostuvia, kuten on esitetty kuvassa 3. Yksittäisissä aidoissa olevat raot 20 on aina seuraavassa aidassa jäljestetty siirretysti siten, että nesteiden suora virtaus rakojen läpi estyy. Virtaussuunnassa katsoen viimeisessä aidassa 19 raot 21 30 ovat edellisten aitojen rakoja leveämmät rakoaidasta läpi vihaavien faasien 101199 8 virtausnopeuksien alentamiseksi. Viimeinen yksittäinen aita muodostuu vain edellisen aidan 18 aukkojen edessä olevista sulkukaistaleista, joiden leveys on vain 1,5- 3,0 kertaa muiden aitojen rakojen leveys.
S Keksintömme mukaisesti rakoaitojen raot, niiden leveys ja lukumäärä mitoite taan niin, että aitojen aikaansaama patoamisvaikutus nousee välille 250 - 500 Pa. Tämä koskee myös ensimmäistä lisärakoaitaa 7, jonka läpi virtaa suurempi määrä erottumatonta dispersiota. Koska dispersion virtausvastus on suurempi kuin jo erottuneiden liuosten, voidaan lisärakoaitojen patoamisvaikutus 10 pitää keskenään samassa tasossa nostamalla ensimmäinen lisärakoaita 7 ylös settlerin pohjasta. Käytännössä on havaittu, että ensimmäisen lisärakoaidan patoamisvaikutus asettuu sopivaksi juuri edellämainitun suuruista pohjavälystä käyttämällä.
15 Kuvassa 4 on kaaviollisesti esitetty settlerin virtauksia ja siitä nähdään miten aluksi koko virtaus on dispersiona 22 ja miten se settlerissä eroaa kahdeksi faasiksi, orgaaniseksi 23 ja vesiliuosfaasiksi 24 niin, että puhtaisiin faaseihin nähden vain ohut kerros dispersiota jää selkeytyneiden kerrosten väliin. Kuvasta nähdään, että settleri on edelläkuvatusti muodostettu tavallista 20 syvemmäksi siten, että virtaussuunnassa katsottuna settlerin poistopäässä liuoskerrosten suhde on selvästi suurempi kuin konventionaalisissa settereissä. Samoin nähdään, että ohut dispersiokerros on saatettu jatkumaan settlerin poistopäähän asti, jolloin dispersiokerros toimii rajavirtaturbulenssia estävänä kerroksena puhtaitten faasien välissä.
. 25
Kuvasta 4 nähdään myös erityisesti lisärakoaitojen vaikutus liuosten selkeyty-misessä. Lisärakoaitojen väliin muodostuu vahvahko kerros erottuvaa dispersiota. Jälkimmäinen lisärakoaita pidättää dispersiovirtausta, joka ei ilman oleellista virtausvastusta pääse virtaamaan settlerin poistopäähän. Koska 30 ensimmäinen lisärakoaita 7 ei ulotu pohjaan 25 asti, se puolestaan päästää 101199 9 pienen osan dispersiosta virtaamaan pohjavälyksen 26 kautta suurimman osan työntyessä rakoaidan läpi. Näiden yhteisvaikutuksesta syntyy tilanne, jossa lisärakoaitojen välissä on kerros vesiliuosta, jonka vahvuus on 0,2 - 0,4 kertaa erotustilan koko nestesyvyys. Tämä kerros saadaan virtaamaan yhtenäisesti S kohti jälkimmäistä lisärakoaitaa, sen läpi ja edelleen pohjavirtauksia voimista vana läpi koko settlerin loppuosan.
Edellä kuvatuin järjestelyin saadaan vahva dispersiokerros kertymään lisärakoaitojen väliin ja pohjaa vasten ohuenpuoleinen vesikerros, joka onnistuneesti 10 edesauttaa halutun virtauksen aikaansaamista. Erottumisen seurauksena dispersiokerroksesta ulos työntyvä vesi, jonka virtaussuunta on vinosti alas ja eteenpäin, voimistaa edelleen ensimmäisen lisärakoaidan 7 alulle saattamaa vesiliuoksen pohjavirtausta ja lisää virtauksen tasaisuutta myös erotustilan loppupäässä.
15
Keksintömme mukaan dispersio pidetään erotustilan alkupäässä puristuneessa tilassa paksuna kerroksena primäärirakoaidan 6 molemmin puolin sekä lisärakoaitojen 7 ja 8 välissä. Tämä lisää erotustilan kapasiteettia, koska erottuva liuosmäärä kasvaa pinta-alayksikköä kohden dispersiokerroksen 20 vahvuuden kasvaessa. Lisäksi liuosten erotusaste paranee eli liuosten entrainment-arvot paranevat. Tämä johtuu puolestaan siitä, että dispersiokerros on niin määräävä settlerin alkupäässä tämän ratkaisun mukaan. Liuokset joutuvat virtaamaan dispersiokerroksen läpi tai dispersiotilassa tiheässä pisa-raryhmittymässä, jolloin myös pienet pisarat saadaan törmäämään yhteen . 25 isompien pisaroiden kanssa ja erottumaan omaan liuoskerrokseensa. Esimer kiksi kupariuutossa tällä seikalla on tuotannon kannalta varsin merkittävä vaikutus. Hankalien epäpuhtauksien kuten kupariuuttotapauksessa kloridien ja mangaanin eteneminen tuotettuun kupariliuokseen eli elektrolyyttiin saadaan estetyksi, mikä on välttämätöntä häiriöttömän katodikuparin tuottamiseksi 30 esimerkiksi electrowinning-periaatteella.
101199 10
Faasien erotuksen kannalta olisi edullista käyttää useampaa kuin kahta lisärakoaitaa. Normaali primäärijakoaita- ja lisärakoaitaryhmityksellä on setterissä erotustilaa vielä 40 - 50% viimeisen rakoaidan jälkeen. Useammat lisärakoaidat muutaman metrin välein toisivat lisähyötyä, joskin hyöty vastaa-5 vasti vähitellen pienenee rakoaitojen määrän lisääntyessä. Koska jo kahdella lisärakoaidalla saadaan varsin merkittävä hyöty, ei näitä useamman rakoaidan käyttöä suositella ainakaan tilanteissa, joissa esiintyy uuttosakkoja ja vasta-vasti puhdistustarvetta. Jo kahden lisärakoaidan käyttö edellyttää, että uuttosakkoja (crud) ei muodostu runsaasti. Fl-patenttihakemuksessa 93 5393 10 kuvattu, mikseriosassa käytetty sekoitustekniikka estää uuttosakkojen muodostumista, vaikka esimerkiksi kupariuuton syöttöliuoksessa esiintyisikin jossain määrin kiintoainetta.
Edellä on kuvattu keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa lähinnä 15 kupariuuton yhteydessä, jossa yleensä käytetään suuria uuttolaitoksia, joiden ongelmiin on keksinnössämme haettu ratkaisua. On kuitenkin selvää, että menetelmä ja laitteisto on käytettävissä myös muissa uuttolaitoksissa.

Claims (5)

101199 11
1. Menetelmä neste-nesteuuton sekoitustilasssa muodostetun dispersion selkeyttämiseksi, liuosvirtausten ohjaamiseksi ja puhtaiden liuosten aikaansaa- 5 miseksi erotustilassa, tunnettu siitä, että orgaanisen liuosfaasin virtausno peutta säädetään vesi liuosfaasin virtausnopeutta selvästi suuremmaksi, jolloin liuosfaasien nopeuserosta aiheutuvan rajavirtaturbulenssin estämiseksi säädetään erkautuvien liuosten väliin jäävä vesipisaradispersiokerros ulottumaan erotustilan poistopäähän asti, ja että liuosfaasien selkeyttämiseksi on 10 erotustilan alkupäähän järjestetty ainakin kolme kohtaa, joissa dispersio ja jo selkeytyneet liuokset pakotetaan virtaamaan supistetun poikkipinnan muodostavan rakoaidan läpi, jolloin ensimmäinen supistettu poikkipinta kääntää erotustilaan syötetyn virtauksen erotustilan pituusuuntaiseksi ja virtaussuun-nassa toinen supistetun poikkipinnan muodostavista rakoaidoista sallii selkey-15 tyneen vesiliuosfaasin vapaan virtauksen erotustilan pohjaosassa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste-nesteuutto on kupariuutto.
3. Laitteisto neste-nesteuuton liuosvirtauksien kahden eri faasin erottamiseksi • * omiksi faaseikseen dispersiosta (22), joka on muodostettu ainakin yhdessä settienä (2) edeltävässä mikserissä (1), jolloin settien (2) muodostuu syöttö-päästä (3), sivuseinistä (4), poistopäästä (5), pohjasta (25) ja ainakin yhdestä, virtaussuunnassa katsottuna settlerin alkupäähän sijoitetusta, yli settlerin :· 25 poikkipinnan ulottuvasta rakoaidasta (7), tunnettu siitä, että mikseriin (1) syötettävien liuosten tilavuusvirtauksien syöttösuhteen ollessa 1:1 on settleri (2) muotoiltu siten, että orgaanisen liuoksen (23) ja vesiliuoksen (24) kerros-vahvuuksien suhde on vähintään 1:2,0, jonka aikaansaamiseksi on ensinnäkin settleriin sijoitettujen rakoaitojen (6,7,8) määrä ainakin kolme, sen lisäksi 30 virtaussuunnassa ensimmäinen primäärirakoaita (6) muodostuu ensimmäisen 101199 12 aidan muodostavista estelevyistä (12) ja estelevyjen rakojen (14) taakse sijoitetuista ohjauslevyistä (13), jotka on käännetty siten, että levyt (12,13) muodostavat dispersiolle kanavan (15), joka kapenee kohti settlerin reunoja (4) ja levenee kohti settlerin keskustaa, ja lisäksi, että primäärirakoaidan jälkeisen 5 ensimmäisen lisärakoaidan (7) ja pohjan (25) väliin jää pohjavälys (26), joka on 10 - 30% settlerin nestekerrosten yhteenlasketusta korkeudesta.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen uuttosettleri (2), tunnettu siitä, että primäärirakoaidan (6) muodostama painehäviö on 300 - 600 Pa. 10
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen uuttosettleri (2), tunnettu siitä, että lisä-rakoaitojen (7,8) muodostama painehäviö on 250 - 500 Pa. « 4 101199 13
FI961830A 1996-04-30 1996-04-30 Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa toisistaan erottuvassa liuoksessa FI101199B1 (fi)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI961830A FI101199B1 (fi) 1996-04-30 1996-04-30 Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa toisistaan erottuvassa liuoksessa
ZA9703479A ZA973479B (en) 1996-04-30 1997-04-23 Method and apparatus for creating controlled flows in two mutually separable solutions.
US09/171,598 US6132615A (en) 1996-04-30 1997-04-29 Method and apparatus for creating controlled flows in two mutually separable solutions
AU23902/97A AU721847B2 (en) 1996-04-30 1997-04-29 Method and apparatus for creating controlled flows in two mutually separable solutions
PCT/FI1997/000251 WO1997040899A1 (en) 1996-04-30 1997-04-29 Method and apparatus for creating controlled flows in two mutually separable solutions
CN97194295A CN1082382C (zh) 1996-04-30 1997-04-29 在两种分离的溶液中产生控制流的方法和设备
ARP970101755A AR006893A1 (es) 1996-04-30 1997-04-29 Metodo y aparato para crear flujos controlados en dos soluciones mutuamente separables
BR9709754-3A BR9709754A (pt) 1996-04-30 1997-04-29 Método e aparelhagem para criar-se fluxos controlados em duas soluções mutuamente separáveis.
CA002253280A CA2253280C (en) 1996-04-30 1997-04-29 Method and apparatus for creating controlled flows in two mutually separable solutions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI961830A FI101199B1 (fi) 1996-04-30 1996-04-30 Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa toisistaan erottuvassa liuoksessa
FI961830 1996-04-30

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI961830A0 FI961830A0 (fi) 1996-04-30
FI961830A FI961830A (fi) 1997-10-31
FI101199B true FI101199B (fi) 1998-05-15
FI101199B1 FI101199B1 (fi) 1998-05-15

Family

ID=8545933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI961830A FI101199B1 (fi) 1996-04-30 1996-04-30 Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa toisistaan erottuvassa liuoksessa

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6132615A (fi)
CN (1) CN1082382C (fi)
AR (1) AR006893A1 (fi)
AU (1) AU721847B2 (fi)
BR (1) BR9709754A (fi)
CA (1) CA2253280C (fi)
FI (1) FI101199B1 (fi)
WO (1) WO1997040899A1 (fi)
ZA (1) ZA973479B (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010089462A1 (en) 2009-02-09 2010-08-12 Outotec Oyj Method and arrangement for separating two solutions mixed in dispersion into two solution phases in a liquid-liquid extraction separation cell

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383210B1 (en) 2000-06-02 2002-05-07 Innercool Therapies, Inc. Method for determining the effective thermal mass of a body or organ using cooling catheter
US6585752B2 (en) 1998-06-23 2003-07-01 Innercool Therapies, Inc. Fever regulation method and apparatus
US6602276B2 (en) 1998-03-31 2003-08-05 Innercool Therapies, Inc. Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation
US6685732B2 (en) 1998-03-31 2004-02-03 Innercool Therapies, Inc. Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation employing microporous balloon
FI113244B (fi) * 2002-05-16 2004-03-31 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuuton dispersion erottumisen hallitsemiseksi
FI112328B (fi) * 2002-05-16 2003-11-28 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuuton dispersion ohjaamiseksi
AU2002358814A1 (en) 2002-11-28 2004-06-18 Tecnicas Reunidas, S.A. Method and device used for mixing and sedimentation in solvent extraction processes for the recovery of highly-pure products
FI113747B (fi) * 2003-03-19 2004-06-15 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuutossa
FI113746B (fi) * 2003-03-19 2004-06-15 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuutossa
FI121732B (fi) * 2003-06-10 2011-03-31 Outotec Oyj Menetelmä uuttoaineliuoksen puhdistamiseksi vesiliuosjäänteistä ja epäpuhtauksista ja laitteisto tätä varten
FI116611B (fi) * 2004-06-10 2006-01-13 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto vesiliuoksiin niukkaliukoisen orgaanisen liuoksen puhdistamiseksi vesiliuosjäänteistä
FI116610B (fi) * 2004-06-10 2006-01-13 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto vesiliuoksen puhdistamiseksi uuttoaineliuospisaroista
FI121179B (fi) * 2008-05-15 2010-08-13 Outotec Oyj Metallien hydrometallurgisessa talteenotossa käytettävä vesiliuoksen ja orgaanisen liuoksen neste-nesteuuttojärjestelmä
FI121530B (fi) 2009-02-09 2010-12-31 Outotec Oyj Menetelmä ja laitteisto kahden dispersioksi sekoitetun liuoksen erottamiseksi toisistaan kahdeksi liuosfaasiksi liuos-liuos-uuttoerotusaltaassa
FI121741B (fi) * 2009-02-26 2011-03-31 Outotec Oyj Menetelmä neste-nesteuuttolaskeutusaltaan poistopään kourujärjestelyn valmistamiseksi ja kourujärjestely
AU2012245058B2 (en) * 2011-04-20 2014-02-27 Hatch Pty Ltd Distribution array for use in a settler area of a mixer-settler
US20130153518A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Freeport-Mcmoran Corporation System and method for liquid-liquid separation
US20130292341A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Freeport-Mcmoran Corporation System and method for separating liquid mixtures
FI124030B (fi) 2012-06-26 2014-02-14 Outotec Oyj Menetelmä erotteluaidan valmistamiseksi ja erotteluaita
FI124674B (fi) 2012-06-26 2014-11-28 Outotec Oyj Liuotinuuttomenetelmä ja liuotinuuttoallas
FI123835B (fi) 2012-06-26 2013-11-15 Outotec Oyj Liuotinuuton selkeytinsäiliöjärjestely
FI123831B (fi) 2012-06-26 2013-11-15 Outotec Oyj Liuotinuuton selkeytinsäiliöjärjestely
FI123803B (fi) 2012-06-26 2013-10-31 Outotec Oyj Menetelmä liuotinuuttoaltaan valmistamiseksi ja liuotinuuttoallas
FI123834B (fi) 2012-06-26 2013-11-15 Outotec Oyj Menetelmä kourun valmistamiseksi ja kouru
WO2014062290A1 (en) 2012-10-19 2014-04-24 Kennecott Utah Copper Llc Phase separation tank
CN102912127B (zh) * 2012-11-05 2013-11-13 广东富远稀土新材料股份有限公司 箱式萃取槽本级水相内循环装置
CN103848394A (zh) * 2014-02-21 2014-06-11 上海大学 基于微流体芯片的多种纳米线阵列水力聚焦组装方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2308755A (en) * 1937-12-08 1943-01-19 Standard Oil Co Method of treating oil
US2799645A (en) * 1954-03-10 1957-07-16 Cabot Godfrey L Inc Process for decontaminating oleaginous liquids
US3752758A (en) * 1971-07-15 1973-08-14 Hindi A El Method of separating solid from liquids
US4338285A (en) * 1978-12-06 1982-07-06 A. H. Ross & Associates Liquid-liquid contact apparatus
US4747948A (en) * 1985-03-20 1988-05-31 North Darryl L Parallel plate extractor system and method for using same
US4954260A (en) * 1989-06-08 1990-09-04 Zvi Ludmer Countercurrent separation process and apparatus
FI88773C (fi) * 1990-04-04 1993-07-12 Outokumpu Oy Saett att blanda ihop och separera tvao loesningsfaser samt apparatur foer detta
FI96968C (fi) * 1993-12-02 1996-09-25 Outokumpu Eng Contract Menetelmä metallien uuttamiseksi suurista liuosvirtauksista ja laitteisto tämän toteuttamiseksi

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010089462A1 (en) 2009-02-09 2010-08-12 Outotec Oyj Method and arrangement for separating two solutions mixed in dispersion into two solution phases in a liquid-liquid extraction separation cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997040899A1 (en) 1997-11-06
CN1082382C (zh) 2002-04-10
AU2390297A (en) 1997-11-19
FI961830A0 (fi) 1996-04-30
BR9709754A (pt) 2000-01-11
AR006893A1 (es) 1999-09-29
US6132615A (en) 2000-10-17
FI961830A (fi) 1997-10-31
ZA973479B (en) 1997-11-18
FI101199B1 (fi) 1998-05-15
CA2253280C (en) 2005-08-30
AU721847B2 (en) 2000-07-13
CA2253280A1 (en) 1997-11-06
CN1216934A (zh) 1999-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI101199B (fi) Menetelmä ja laite hallittujen virtausten aikaansaamiseksi kahdessa to isistaan erottuvassa liuoksessa
FI96968B (fi) Menetelmä metallien uuttamiseksi suurista liuosvirtauksista ja laitteisto tämän toteuttamiseksi
FI112039B (fi) Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuuton dispersion tiivistämiseksi
EP2393566B1 (en) Method and arrangement for separating two solutions mixed in dispersion into two solution phases in a liquid-liquid extraction separation cell
FI113244B (fi) Menetelmä ja laitteisto neste-nesteuuton dispersion erottumisen hallitsemiseksi
US8020710B2 (en) Method and equipment for liquid-liquid extraction
US6432370B1 (en) Method and apparatus for controllably conducting a solution, obtained from liquid-liquid extraction of two solutions and mixed into dispersion, to a wide settler
RU2174033C2 (ru) Способ и устройство для разделения двух жидких потоков
ZA200507664B (en) Method and equipment for liquid-liquid extraction
FI87534C (fi) Blandnings- och utfaellningsanordning foer vaetske-vaetske-extrahering
JP2000500062A (ja) 2種類の不相溶性液体の混合/分離方法及びその装置
CN219031836U (zh) 一种三相分离器
JP4412017B2 (ja) 沈殿槽
AU2015283614B2 (en) Reverse flow settler apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
HC Name/ company changed in application

Owner name: OUTOKUMPU TECHNOLOGY OY

MA Patent expired