FI67785B - Anordning foer inboerdes vaetskeextraktion - Google Patents

Description

[^5*^71 ΓΒ1 KUULUTUSjULKA.SU - - Q

B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 677 8 5 (45> Pa Lei* L ocJJolab (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 B 01 D 11 /0*1 (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 7817** 5 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 01 . 06 < 78 (F») (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 01.06.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit off e nti ig 08.1 2.78

Patentti· ja rekisterihallitus Nähtäväksi panon ja ku ui. julkaisu n pvm.— 28 02 85

Patent· och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad * * J

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prloritet 07.06.77 Luxemburg(LU) 77**98 (71) Metallurgie Hoboken-Overpelt, 8, me Montagne du Pare, Bryssel,

Belgia-Belgien(BE) (72) Achille De Schepper, Lichtaart, Antoine Van Peteghem, Olen,

Belgia-Belg ien(BE) (7*0 Oy Koister Ab (5*0 Laite nesteiden välistä uuttoa varten - Anordning för inbördes vätskeextrakt ion Tämä keksintö koskee nesteiden keskinäisen uuton suorittavaa monivaiheista laitetta, joka on sekoitin-seisotusallastyyppiä ja käsittää astian, jonka sivuseinä muodostaa lieriön tai säännöllisen monikulmiokappaleen, joka astia on jaettu säteisväliseinil-lä sektoreiksi, joista jokainen käsittää sekoitusosaston ja seiso-tusosaston ja sekoitusosastot ja seisotusosastojen poistolaitteet sijaitsevat astian akselista poispäin.

Keksinnön mukainen laite soveltuu erityisen hyvin nesteiden väliseen uuttamiseen, jota seuraa jähmeän vaiheen muodostus. Näin on esim. kun uutetaan tributyylifosfaatilla arseniikkia, jota on kuparin sähköjalostuslaitoksen käytetyssä, väkevöidyssä elektrolyytissä, jolloin kalsiumsulfaattilakka muodostuu seurauksena tri-butyylifosfaatin kanssa kosketuksessa olevan kuuman elektrolyytin läpikäymästä tilavuuden pienennyksestä ja jäähtymisestä. Uraanin uutto fosforihappoliuoksista on toinen esimerkki nesteiden välisestä uuttoprosessista, jota seuraa jähmeän vaiheen muodostus. Tässä- 2 67785 o kin tapauksessa muodostuu kalsiumsulfaattisakka.

Monivaiheisessa sekoitinseisotuslaitteessa sekoitin ja sei-sotuslaite muodostavat jokaisen vaiheen. Sekoittimen muodostaa oleellisesti kammio, jossa on tuloaukko kevyemmälle nesteelle, tu-loaukko raskaammalle nesteelle, hämmennin, joka sekoittaa kaksi nestettä, ja ulosmenoaukko sekoitettujen nesteiden poistamiseksi kohti seisotuslaitetta. Seisotuslaitteen muodostaa oleellisesti kammio,jossa on seisotusvyöhyke, jossa sekoittimesta tulevat, sekoitetut nesteet eroavat toisistaan omalla painollaan, pato kevyemmän nesteen poistamiseksi ja lappo raskaamman nesteen poistamiseksi.

Kaksivaiheisessa sekoitin-seisotuslaitteessa raskaampi neste tulee laitteeseen ensimmäisen vaiheen sekoittimen kautta, virtaa ensimmäisen vaiheen seisotuslaitteesta toisen vaiheen sekoit-timeen, kun taas kevyempi neste tulee laitteeseen toisen vaiheen sekoittimen kautta, virtaa toisen vaiheen seisotuslaitteesta ensimmäisen vaiheen sekoittimeen ja poistuu laitteesta ensimmäisen vaiheen seisotuslaitteen kautta, tai päin vastoin.

Kun sekoitinseisotuslaitteessa on enemmän kuin kaksi vaihetta, tulee raskaampi neste laitteeseen ensimmäisen vaiheen sekoit-timei kautta ja poistuu laitteesta viimeisen vaiheen seisotuslaitteen kautta, kun taas kevyempi neste tulee laitteeseen viimeisen vaiheen sekoittimen kautta ja poistuu laitteesta ensimmäisen vaiheen seisotuslaitteen kautta, jolloin keskivaiheen (-vaiheiden) sekoitin ottaa vastaan sekä edeltävän vaiheen seisotuslaitteesta virtaavan, raskaamman nesteen että seuraavan vaiheen seisotuslaitteesta virtaavan; kevyemmän nesteen, tai päin vastoin.

Ranskalaisessa patentissa n:o 1 028 143 kuvataan edellä kuvattua tyyppiä olevaa laitetta nesteiden välistä uuttoa varten, jossa on ympyräsektoreita. Tässä tunnetussa laitteessa on tasainen pohja ja jokaisen sektorin sisällä kahden nesteen sekoittuminen tapahtuu sekoittimessa keskipakopumpun avulla, joka syöttää sekoitetut nesteet johdon kautta seuraavaan sektoriin, jossa seos saapuu jakelukammioon, esim. laatikkoon, jolla on reiälliset seinät ja joka on lähellä laitteen akselia ja josta seos virtaa kohti tämän sektorin sivuseinää, samalla kun se hajoaa aineosiinsa. Tämän tuloksena on toisaalta kahden nesteen sekoitus tämän tunnetun laitteen sekoittimissa liian voimakas ja toisaalta seisotustien pituus tämän laitteen seisotuslaitteissa ei ylitä laitteen sädettä. Kun tämän 3 67785 lisäksi laitteessa tapahtuvaa kahden nesteen välistä kosketusta ei seuraa jähmeän vaiheen muodostus, laskeutuu tämä jälkimmäinen lähes kaikkialle seisotuslaitteiden pohjalle, mikä tekee laitteen puhdistamisen vaikeaksi ja laskeutuneen lietteen jatkuvan poiston mahdottomaksi.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on mainitut haittapuolet voitettu, ja sille on tunnusomaista, että sekoitusosastojen häm-mentimet koostuvat pumppuavista turbiineista, jotka kukin sisältävät pyöreän levyn, jossa on siipiä ainakin sen pohjassa, sekoitus-osastojen poistolaitteet ovat patoja, jotka ovat lähempänä astian sivuseinää kuin astian akselia, kussakin sektorissa on ohjausväline, joka pakottaa sekoitusosastojen poistolaitteissa purkautuvat, sekoittuneet nesteet virtaamaan kohti astian keskivyöhykettä ja astian pohja on kalteva astian akselia kohti, niin että pohja muodostaa käännetyn kartion tai pyramidin.

On edullista, että ohjausväline kussakin sektorissa käsittää estelevyn seisotusosastossa ja väliseinässä ulottuen sekoitus-osaston poistolaitteen vastakkaisesta sivusta keskivyöhykkeelle.

Tämä estelevy ulottuu mieluiten matkalla, joka on 0,4...0,8 kertaa sekoitusosaston poistolaitteen ja astian akselin välinen etäisyys.

Ohjausvälineen voi myös muodostaa kouru, joka ulottuu sei-sotusosaston ylle sekoitusosaston poistolaitteesta keskivyöhykkeelle .

Kanavan tulokohdassa eli lähellä sekoitusosaston ulosmeno-kohtaa on edullista käyttää emulsion rikkojaa, esim. kaksoisari-nalla varustettua.

Lisäksi on edullista, että kouru on varustettu päänsä kohdalla reunalla, joka on suunnattu keskivyöhykettä kohti ja jonka korkeus on mieluiten vähintään 5 mm, sen ajan pidentämiseksi, jona nesteet pysyvät kourussa. Kourun ulosmenokohdan alle voi olla sijoitettu estelevy, joka ulottuu alla olevaan seisotusosastoon ja pakottaa kourusta poistuvat nesteet virtaamaan kohti keskivyöhyk-keen alaosaa ennen kuin ne virtaavat kohti seisotusosaston ulosmeno-kohtia. Tämä estelevy ulottuu alaspäin matkan verran, joka on mieluiten 0,15...0,6 kertaa etäisyys kourun ulosmenoaukon keskipisteen ja tämän astian pohjalla olevan projektiopisteen välinen kohtisuora etäisyys, miinus mahdollisen reunan korkeus.

4 67785

Astian pohjan kaltevuus on sovitettava uuton aikana muodostuvan jähmeän vaiheen luonteen mukaan. Kun sakka on karkea ja helposti muodostuva, voi 10° kaltevuus suhteessa vaakatasoon olla riittävä. Kun sakka on hieno ja hitaasti muodostuva, on ehkä 40° kaltevuus suhteessa vaakatasoon tarpeellinen.

Keksinnön mukainen laite varustetaan mieluiten välineellä ilman poistamiseksi astian alaosasta. On esim. mahdollista käyttää jokaista sektoria varten putkea, joka ulottuu sisälle astiaan lähellä tämän akselia miltei pohjalle asti ja joka kytketään imu-laitteeseen. Jokainen sektori voidaan myös varustaa tyhjennyshanal-la alaosansa kohdalla lähellä astian akselia, niin että laitteen alaosaan kerääntyvä liete voidaan silloin tällöin tai jatkuvasti laskea ulos keskeytymättä laitteen toimintaa.

Keksinnön erään toteutusmuodon seuraava kuvaus, joka annetaan ei-rajoittavana esimerkkinä, helpottaa keksinnön ja sen etujen ymmärtämistä. Kuvaus koskee kuusivaiheista uuttolaitetta, joka näytetään oheisessa piirustuksessa, jossa: kuvio 1 esittää pohjakuvantoa uuttolaitteesta; kuvio 2 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa II-II; kuvio 3 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa III-III; kuvio 4 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa IV- IV; kuvio 5 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa V-V; kuvio 6 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa VI-VI; kuvio 7 esittää osaa kuvion 1 uuttolaitteen muunnetusta muodosta; kuvio 8 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 7 viivaa VIII-VIII; ja kuvio 9 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 7 viivaa IX-IX.

Viitaten kuvioihin 1...6 ja erityisesti kuvioihin 1 ja 2 käsittää uuttolaite 10 astian 11, jonka sivuseinä 12 muodostaa lieriön ja pohja 13 käännetyn kartion. Astia 11 on jaettu kuudella säteisväliseinällä 14, 15, 16, 17, 18 ja 19 kuudeksi sekoitin-sei- sotuslaiteyksiköksi 20, 21, 22, 23, 24 ja 25, joilla on sama tila vuus .

5 67785

Jokainen sekoitin-seisotuslaite 20, 21, 22, 23, 24 ja 25 on vuorostaan jaettu väliseinillä 26 ja 27 sekoitusosastoksi 28, 29, 30, 31, 32 ja 33 ja seisotusosastoksi 34, 35, 36, 37, 38 ja 39, joista väliseinät 27 ovat matalammat kuin väliseinät 14, 15, 16, 17, 18, 19 ja 26, niin että ne toimivat patoina, jotka määräävät nesteen pinnan korkeuden sekoittimissa.

Raskaampi neste syötetään sekoitusosastoon 32 johdon 40 kautta ja poistetaan sekoitusosastosta 37 johdon 41 kautta, kun taas kevyempi neste syötetään sekoitusosastoon 31 johdon 42 kautta ja poistetaan seisotusosastosta 38 johdon 43 kautta.

Jokainen sekoitusosasto 28, 29, 30, 31, 32 ja 33 on varustettu pumppuavalla hämmentimellä 44, joka sisältää pyöreän levyn 99, jolla on kuusi säteissiipeä 100 kiinnitettyinä pohjalle (ks. kuviota 3) ja joka kohdistaa pumppaustoiminnan. Asiantuntijat tuntevat tällaisen hämmentimen varsin hyvin.

Jokainen seisotuslaite 34, 35, 36, 37, 38 ja 39 on varustettu kevyemmän nesteen ulosmenotiellä, jonka muodostavat pato 45, 46, 47, 48, 49 ja 50 ja laskuputki 51, 52, 53, 54, 55 ja 56, sekä raskaamman nesteen ulosmenotiellä, jonka muodostavat säädettävä lappo 57, 58, 59, 60, 61 ja 62 ja laskuputki 63, 64, 65, 66, 67 ja 68. Laskuputket 51, 52, 53, 54 ja 56 on kytketty vastaavasti väliseinien 14, 15, 16, 17 ja 19 aukkojen 69, 70, 71, 72 ja 73 kautta sekoitusosasto jen 33, 28, 29, 30 ja 32 alaosan kanssa. Laskuputki 55 on kytketty kevyemmän nesteen purkaustiehen 43. Laskuputket 63, 64, 65, 67 ja 68 on kytketty vastaavasti johtojen 74, 75, 76, 77 ja 78 kautta sekoitusosastojen 29, 30, 31, 33 ja 28 alaosaan. Laskuputki 66 on kytketty raskaamman nesteen purkaustiehen 41. Tuloksena häm-mentimien 44 pumppaustoiminnasta virtaa kevyempi neste laskuputkeen 51, 52, 53, 54 ja 56 nuolien X suunnassa ja raskaampi neste virtaa johtoihin 74, 75, 76, 77 ja 78 nuolien Y suunnassa.

Jokaisessa seisotuslaitteessa 34, 35, 36, 37, 38 ja 39 on väliseinää 26 pidennetty estelevyn 79 muodostamiseksi, joka ulottuu padosta 27 astian 11 aksiaalivyöhykkeeseen matkalla, joka on yhtä kuin 60 % padon 27 ja astian 11 välimatkasta. Tämä estelevy 6 67785 79 pakottaa padosta 27 tulevan nesteen virtaamaan ensin kohti astian 11 aksiaalivyöhykettä ja tästä seisotusosastojen ulosmenokoh-tiin nuolien Z suunnassa. Koska astian 11 aksiaalivyöhyke on sen syvin, on virtaavien nesteiden suoraviivainen nopeus seisotusosas-toissa hyvin pieni tämän aksiaalivyöhykkeen sisällä, mikä on hyvin edullista sekä kahden nestevaiheen eroamisen että jähmeän vaiheen laskeutumisen kannalta.

Putken 80 avulla, joka on jokaisessa seisotusosastossa lähellä astian 11 akselia, voidaan silloin tällöin poistaa ilma imulla astian 11 alaosasta, jossa laskeutuva jähmeä aine muodostaa lietteen.

Kuvio 3 esittää pystysuoraa läpileikkauskuvantoa sekoitus-osastosta 30. Sekoitusosasto 30 on jaettu vaakasuoralla väliseinällä 81 vastaanotto-osaksi 82 ja sekoitusosaksi 83. Vastaanotto-osa 82, johon kevyempi neste syötetään aukon 72 kautta ja raskaampi neste johdon 75 kautta, on kytketty sekoitusosaan 83 väliseinän 81 aukon 84 kautta, joka on hämmentimen 44 alapuolella. Vaakasuora väliseinä 85 muodostaa sekoitusosaston pohjan. Väliseinän 27 yläreuna toimii kiinteänä patona, mutta on selvää, että tarvittaessa voitaisiin helposti käyttää säädettävää patoa seinässä 27. Sekoitus-osastot 28, 29 ja 33 ovat samanlaiset kuin osasto 30.

Kuvio 4 esittää pystysuoraa läpileikkauskuvantoa sekoitus-osastosta 31. Tämä sekoitusosasto eroaa osastosta 30 siinä, että se ottaa vastaan kevyemmän nesteen johdon 42 kautta. Sekoitusosasto 32 eroaa osastosta 30 siinä, että se ottaa vastaan raskaamman nesteen johdon 40 kautta, joka on samanlainen kuin johto 42.

Kuvio 5 esittää pystysuoraa läpileikkauskuvantoa toimivasta laposta 59. Tämän lapon 59 muodostaa kaksi pystysuoraa väliseinää 86 ja 87, jotka yhdessä muodostavat osaston 88. Lähellä astian pohjaa 13 on väliseinässä 86 aukko 89, niin että osasto 88 ja seisotusosasto 36 muodostavat yhtyvät astiat. Väliseinä 87 on varustettu säädettävällä padolla 90, jonka avulla voidaan säätää kevyemmän nesteen 91 ja raskaamman nesteen 92 välisen jakopinnan korkeus seisotusosastossa 36. Raskaampi neste 92 osastossa 88 virtaa padon 90 yli ja poistetaan laskuputken 65 ja johdon 76 kautta. Lapot 57, 58, 61 ja 62 ovat samanlaiset kuin lappo 59. Lappo 60 eroaa laposta 59 siinä, että siihen yhdistetty laskuputki 66 on kytketty raskaamman nesteen purkaustiehen 41.

7 67785

Kuvio 6 esittää pystysuoraa läpileikkauskuvantoa kevyemmän nesteen kiinteästä padosta 47 ja sen laskuputkesta 53. On selvää, että pato 47 voisi tarvittaessa olla säädettävä. Padot 45, 46, 48 ja 50 ovat samanlaiset kuin pato 47. Pato 49 eroaa padosta 47 siinä, että sen laskuputki 55 on kytketty kevyemmän nesteen purkaus-tiehen 43.

Kuvatun uuttolaitteen eräässä muunnetussa muodossa, josta kuvio 7 näyttää vain osan, joka vastaa sektoria 22 kuviossa 1, on estelevyt 79 korvattu kouruilla 93. Nämä kourut 93 muodostuvat vaakasuorasta pohjasta 94, sivureunasta 95 ja säteisväliseinästä lähellä sekoitusosastoa, johon kouru on yhdistetty, so. väliseinästä 17 kuvion 7 sektorissa. Kouru 93 on varustettu tulopäänsä kohdalla emulsion kaksoisarinarikkojalla 96, joka on sinänsä tunnettu ja ulosmenopäässä reunalla 97 ja estelevyllä 98. On ilmeistä, että reunan 97 korkeuden on oltava pienempi kuin padon 27 korkeus. Suhteellisen hyvä vaihe-erotus tapahtuu kuitenkin jo kourussa 93, kun reunan 97 korkeus on vain noin 5 mm.

Estelevy 98 ulottuu seisotusosaston sisälle matkalla d, joka on 0,16...0,6 kertaa matka D, esim. 0,4 kertaa matka D, mikä pakottaa jähmeän vaiheen laskeutumaan oleellisesti astian aksiaalisessa vyöhykkeessä kuitenkaan saamatta aikaan liian voimakasta kiertoliikettä aksiaalisen vyöhykkeen alaosassa.

Claims (11)

67785

1. Nesteiden keskinäisen uuton suorittava monivaiheinen laite, joka on sekoitin-seisotusallastyyppiä ja käsittää astian (11), jonka sivuseinä (12) muodostaa lieriön tai säännöllisen monikulmio-kappaleen, joka astia (11) on jaettu säteisväliseinillä (14...19) sektoreiksi (20...25), joista jokainen käsittää sekoitusosaston (28...33) ja seisotusosaston (34...39) ja sekoitusosastot ja seiso-tusosastojen poistolaitteet sijaitsevat astian akselista poispäin, tunnettu siitä, että sekoitusosastojen (28...33) hämmenti-met (44) koostuvat pumppuavista turbiineista, jotka kukin sisältävät pyöreän levyn (99), jossa on siipiä (100) ainakin sen pohjassa, sekoitusosastojen (28...33) poistolaitteet ovat patoja (45...50), jotka ovat lähempänä astian sivuseinää (12) kuin astian akselia, kussakin sektorissa on ohjausväline, joka pakottaa sekoitusosastojen poistolaitteissa purkautuvat, sekoittuneet nesteet virtaamaan kohti astian keskivyöhykettä ja astian pohja on kalteva astian akselia kohti, niin että pohja muodostaa käännetyn kartion tai pyramidin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjausväline kussakin sektorissa käsittää estelevyn (79) seisotusosastossa (34...39) ja väliseinässä (26) ulottuen sekoitus-osaston poistolaitteen vastakkaisesta sivusta keskivyöhykkeelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että estelevy (79) ulottuu etäisyydelle, jonka pituus on 0,4...0,8 kertaa sekoitusosaston poistolaitteen ja astian akselin välinen etäisyys.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjausväline kussakin sektorissa koostuu kourusta (93), joka ulottuu seisotusosaston ylle sekoitusosaston poistolaitteesta keskivyöhykkeelle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kouru (93) on varustettu emulsion rikkojalla (96), joka on lähellä sekoitusosaston poistolaitetta.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kouru (93) on varustettu päänsä kohdalla reunalla (97), joka on suunnattu keskivyöhykettä kohti.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että reunan (97) korkeus on vähintään 5 mm. 9 67785

8. Jonkin patenttivaatimuksen 4...7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kouru (93) on varustettu poistopään alapuolella estelevyllä (98), joka ulottuu alla olevaan seisotusosastoon ja pakottaa kourusta poistuvat nesteet virtaamaan kohti keskivyö-hykkeen alaosaa ennen kuin ne virtaavat kohti seisotusosaston pois-tolaitteita.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että estelevy (98) ulottuu alaspäin matkan (d) verran, joka on 0,15...0,6 kertaa kourun (93) poistopään keskipisteen ja tämän astian (11) pohjalla olevan projektiopisteen välinen kohtisuora etäisyys (D), miinus mahdollisen reunan (97) korkeus.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että astian (11) pohjan kaltevuus on 10°... 40° suhteessa vaakatasoon.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää välineen (80) ilman poistamiseksi astian (11) alaosasta. 10 67785