FR2686525A1 - EXTRACTION INSTALLATION WITH SOLVENT. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une installation d'extraction par un solvant. Elle se rapporte à une installation comprenant une colonne (12) de mélange de phases de type pulsé, un dispositif (26) d'extraction de la colonne du mélange des phases aqueuse et du solvant, un dispositif (32) de séparation du mélange des phases, destiné à recevoir le mélange des phases provenant du dispositif d'extraction, et un dispositif (40) destiné à renvoyer la phase de solvant qui est séparée du dispositif de séparation à la colonne, le dispositif d'extraction (26) étant destiné à retirer le mélange des phases avec un débit supérieur au débit de transmission de la phase aqueuse à la colonne par le dispositif de transmission de la phase aqueuse. Application à l'extraction de produits nucléaires.The invention relates to an installation for extraction by a solvent. It relates to an installation comprising a column (12) for mixing the phases of pulsed type, a device (26) for extracting the column from the mixture of aqueous phases and the solvent, a device (32) for separating the mixture of phases, intended to receive the mixture of phases from the extraction device, and a device (40) for returning the solvent phase which is separated from the separation device to the column, the extraction device (26) being intended in removing the mixture of the phases with a flow rate greater than the flow rate of transmission of the aqueous phase to the column by the device for transmitting the aqueous phase. Application to the extraction of nuclear products.
Description
La présente invention concerne une installation d'extraction par unThe present invention relates to an extraction installation by a
solvant, et plus précisément, elle concerne une installation d'extraction par un solvant à solvent, and more specifically, it relates to a solvent extraction plant with
colonne pulsée.pulsed column.
L'un des problèmes posés, par les installations d'extraction par un solvant à colonne pulsée est le réglage de l'interface entre les phases immiscibles du solvant et aqueuse Ceci s'applique en particulier lorsque l'interface One of the problems posed by pulsed column solvent extraction plants is the adjustment of the interface between the immiscible phases of the solvent and the aqueous phase. This applies especially when the interface
est proche de la partie inférieure de la colonne (c'est-à- is near the bottom of the column (ie
dire qu'elle contient un solvant sous forme d'une phase continue), puisqu'elle peut être affectée par le mécanisme to say that it contains a solvent in the form of a continuous phase), since it can be affected by the mechanism
de pulsation.pulsation.
La demande de brevet britannique N O 2 217 224 décrit une installation dans laquelle un système de soulèvement pneumatique est utilisé pour la transmission du mélange de British Patent Application No. 2,217,224 discloses an installation in which a pneumatic lifting system is used for transmitting the mixture of
phases formé par la colonne pulsée à un séparateur externe. phases formed by the pulsed column to an external separator.
Des informations relatives au comportement du mécanisme de soulèvement pneumatique (notamment) sont déterminées afin que le dispositif de soulèvement pneumatique puisse être commandé ou arrêté en cas de défaut de fonctionnement Un traitement relatif complexe de signaux électroniques est Information relating to the behavior of the pneumatic lifting mechanism (in particular) is determined so that the pneumatic lifting device can be controlled or stopped in the event of a malfunction. A complex relative processing of electronic signals is
nécessaire au traitement de cette information. needed to process this information.
L'invention concerne une installation d'extraction par un solvant comprenant une colonne de mélange de phases de type pulsé, un dispositif destiné à transmettre une phase continue de solvant à la colonne, un dispositif destiné à transmettre, à contre-courant, une phase aqueuse The invention relates to a solvent extraction installation comprising a pulsed-type phase mixing column, a device for transmitting a continuous phase of solvent to the column, a device for transmitting, in countercurrent, a phase aqueous
dispersée à la colonne afin que les phases soient mélan- dispersed in the column so that the phases are mixed
gées, un dispositif d'extraction de la colonne du mélange a device for extracting the column from the mixture
des phases aqueuse et du solvant, un dispositif de sépara- aqueous phases and solvent, a separating device
tion du mélange des phases, destiné à recevoir le mélange des phases provenant du dispositif d'extraction, et un dispositif destiné à renvoyer la phase de solvant qui est séparée du dispositif de séparation à la colonne, le dispositif d'extraction étant destiné à retirer le mélange des phases avec un débit supérieur au débit de transmission de la phase aqueuse à la colonne par le dispositif de phase mixture, for receiving the mixture of the phases from the extraction device, and a device for returning the solvent phase which is separated from the separation device to the column, the extraction device being intended to remove the mixing of the phases with a flow rate greater than the transmission rate of the aqueous phase to the column by the device of
transmission de la phase aqueuse.transmission of the aqueous phase.
La phase séparée du solvant peut être envoyée au dispositif de transmission de phase du solvant par le dispositif de retour de la phase du solvant afin qu'elle revienne à la colonne, ou elle peut être envoyée à un autre emplacement, tel qu'une position intermédiaire de la colonne. L'invention concerne aussi, dans un autre aspect, un procédé d'extraction par un solvant dans une colonne pulsée, mettant en oeuvre l'installation précitée, le procédé comprenant la transmission d'une phase aqueuse dispersée et d'une phase continue du solvant à la colonne, à contre-courant, l'extraction du mélange de phases de la colonne, la séparation du mélange des phases, et le renvoi dans la colonne de la phase du solvant qui a été séparé, l'extraction du mélange des phases étant réalisée avec un débit supérieur au débit de transmission de la phase The separated phase of the solvent may be sent to the solvent phase transmission device by the solvent phase return device to return to the column, or it may be sent to another location, such as a position intermediate of the column. The invention also relates, in another aspect, to a process for extracting a solvent in a pulsed column, using the aforementioned installation, the process comprising the transmission of a dispersed aqueous phase and a continuous phase of the solvent to the column, countercurrent, extraction of the phase mixture from the column, separation of the mixture of phases, and return to the column of the phase of the solvent which has been separated, extraction of the mixture of phases being performed with a bit rate greater than the transmission rate of the phase
aqueuse à la colonne.aqueous column.
Comme le débit de sortie du mélange de phases de la colonne pulsée est supérieur au débit de transmission des phases dans la colonne, contrairement à la technique antérieure, aucune mesure de commande ou de traitement Since the output rate of the phase mixture of the pulsed column is greater than the phase transmission rate in the column, unlike the prior art, no control or processing measure
n'est nécessaire pour le réglage de la circulation satis- necessary for the regulation of the satisfactory circulation
faisante dans l'installation.doing in the installation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre tion will emerge more clearly from the following description
d'un exemple de réalisation, faite en référence à la figure of an exemplary embodiment, with reference to FIG.
unique du dessin annexé qui est une représentation schéma- of the attached drawing which is a diagrammatic representation
tique d'une installation d'extraction par un solvant. of a solvent extraction plant.
Sur la figure, une installation 10 d'extraction par un solvant comporte une colonne 12 ayant un certain nombre de plaques perforées classiques 14 de dispersion qui sont espacées axialement et qui sont placées le long de la colonne 12 Une canalisation 16 de transmission de phase aqueuse dispersée est connectée à une première extrémité à un ensemble 17 de transmission de phase aqueuse et son autre extrémité est connectée à proximité de la partie In the figure, a solvent extraction plant 10 comprises a column 12 having a number of conventional perforated dispersion plates 14 which are axially spaced and which are placed along the column 12. An aqueous phase transmission pipe 16 dispersed is connected at one end to an aqueous phase transmission assembly 17 and its other end is connected near the
supérieure de la colonne 12 Une canalisation 18 de trans- Column 12 A pipeline 18 for trans-
mission de phase continue du solvant est connectée près de la partie inférieure de la colonne 12 Un ensemble 20 de pulsation est raccordé par une canalisation 21 à la colonne 12 au-dessous de la canalisation 18 de transmission de solvant, et une canalisation 22 d'évacuation de solvant est connectée au-dessus de la canalisation 16 de transmission de phase aqueuse Une pompe 26 est raccordée par une canalisation 28 à la partie inférieure de la colonne 12 et elle est destinée à refouler par une canalisation 30 vers une chambre annulaire 34 d'un réservoir 32 de séparation de phases qui est placé au-dessus de la colonne 12 Une entrée 36 placée entre la base de la chambre annulaire 34 et une chambre centrale 38 permet la circulation entre les chambres 34, 38 Une canalisation 40 de retour de solvant de la chambre annulaire 34 descend jusqu'à la canalisation 18 de transmission de solvant Une canalisation 42 de décharge de la phase aqueuse dans la chambre centrale 38, à un niveau inférieur dans le réservoir 32 à celui de la canalisation 40 de retour de solvant, assure une évacuation The continuous solvent phase mission is connected near the bottom of the column 12. A pulsation assembly 20 is connected via a line 21 to the column 12 below the solvent transmission line 18, and a line 22 solvent discharge is connected above line 16 for transmission of aqueous phase A pump 26 is connected by a pipe 28 to the lower part of column 12 and is intended to discharge through line 30 to an annular chamber 34 d a phase separation tank 32 which is placed above the column 12. An inlet 36 placed between the base of the annular chamber 34 and a central chamber 38 allows circulation between the chambers 34, 38. The solvent of the annular chamber 34 goes down to the solvent transmission pipe 18. A pipe 42 discharges the aqueous phase into the central chamber 38, at a temperature of lower calf in the tank 32 to that of the line 40 of solvent return, ensures evacuation
vers une purge (non représentée).to a purge (not shown).
Pendant le fonctionnement, lorsque la phase aqueuse est transmise par la canalisation 16 et la phase plus légère du solvant est transmise par la canalisation 18 à la colonne 12 afin que les phases circulent à contrecourant dans la colonne 12, le mélange des phases du solvant et aqueuse se produit lors de leur passage dans la colonne 12 During operation, when the aqueous phase is transmitted through line 16 and the lighter phase of the solvent is passed through line 18 to column 12 so that the phases flow countercurrently in column 12, mixing the phases of the solvent and aqueous occurs during their passage in column 12
et lorsque l'ensemble 20 de pulsation transmet les impul- and when the pulse assembly transmits the pulses
sions à la colonne 12 (par exemple sous forme d'air com- in column 12 (for example in the form of compressed air
primé) Le mélange des phases aqueuse et du solvant est extrait par la pompe 26 par la canalisation 28 et est The mixture of the aqueous phases and the solvent is extracted by the pump 26 through line 28 and is
évacué par la canalisation 30 vers la chambre annulaire 34. discharged through the pipe 30 to the annular chamber 34.
La séparation du mélange de phases se produit dans le réservoir 32 étant donné leur différence de masse volumique et leur immiscibilité La phase du solvant, dans la chambre annulaire 34, déborde dans la canalisation 40 de retour de solvant et celui-ci revient vers la canalisation 18 de transmission de phase du solvant sous l'action de la pesanteur La phase aqueuse, au-dessous de l'interface avec la phase du solvant dans le réservoir 32, circule par l'entrée 36 dans la chambre centrale 38 dans laquelle elle déborde dans la canalisation 42 d'évacuation de la phase The separation of the phase mixture occurs in the tank 32 because of their difference in density and their immiscibility. The solvent phase, in the annular chamber 34, overflows in the line 40 of solvent return and it returns to the pipe The aqueous phase, below the interface with the solvent phase in the tank 32, flows through the inlet 36 into the central chamber 38 in which it overflows. in the pipe 42 phase evacuation
aqueuse et parvient à la purge, sous l'action de la pesan- aqueous solution and reaches the purge, under the action of
teur La phase du solvant atteignant la partie supérieure The solvent phase reaching the top
de la colonne 12 est alors évacuée par la canalisation 22. of the column 12 is then discharged through the pipe 22.
Le débit d'extraction du mélange des phases aqueuse et du solvant par la pompe 26 est réglé de manière qu'il soit supérieur au débit de transmission de phase aqueuse The extraction rate of the mixture of aqueous phases and of the solvent by the pump 26 is adjusted so that it is greater than the aqueous phase transmission rate
dans la canalisation 17 de transmission. in the transmission line 17.
L'un des avantages de l'invention est qu'elle ne met pas en oeuvre des instruments pour la détection d'une interface dans la colonne 12 Un autre avantage est que l'installation d'extraction par un solvant est en grande partie auto-régulée, pourvu que le débit du mélange de phases provenant de la colonne 12 soit supérieur au débit One of the advantages of the invention is that it does not implement instruments for the detection of an interface in column 12 Another advantage is that the solvent extraction plant is largely self -regulated, provided that the flow rate of the phase mixture from column 12 is greater than the flow rate
de la phase aqueuse transmis à la colonne 12. of the aqueous phase transferred to column 12.
Il faut noter qu'il n'existe aucune interface entre It should be noted that there is no interface between
les phases aqueuse et du solvant dans la colonne 12 au- the aqueous and solvent phases in column 12
dessous de l'alimentation 16 en phase aqueuse lors du below the feed 16 in the aqueous phase at the
fonctionnement de l'installation selon l'invention. operation of the installation according to the invention.
Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à un réservoir de séparation des phases placé au-dessus de la colonne afin que l'évacuation de la phase du solvant et de la phase aqueuse qui ont été séparées soit assurée à partir du réservoir sous l'action de la pesanteur, un dispositif tel qu'une pompe peut être utilisé pour l'évacuation de la phase du solvant et/ou de la phase aqueuse du réservoir Le cas échéant, le réservoir peut être placé au-dessous de la partie supérieure de la colonne, lorsqu'un tel dispositif Although the invention has been described with reference to a phase separation tank placed above the column so that the evacuation of the phase of the solvent and the aqueous phase which have been separated is ensured from the reservoir. under the action of gravity, a device such as a pump can be used for the evacuation of the solvent phase and / or the aqueous phase of the reservoir. If necessary, the reservoir can be placed below the upper part of the column, when such a device
de pompage est utilisé.pumping is used.
L'extraction du mélange des phases doit être réalisé The extraction of the mixture of the phases must be realized
au-dessous du niveau du plateau de dispersion le plus bas. below the level of the lowest dispersion plateau.
La canalisation 40 de retour de la phase du solvant peut rejoindre la colonne en position intermédiaire le long de celle-ci, dans certaines applications de l'invention. L'invention a en particulier des applications dans le traitement des matériaux nucléaires, mais elle peut aussi être utilisée dans des industries autres que l'indus- trie nucléaire. The return line 40 of the solvent phase can join the column in the intermediate position along it, in certain applications of the invention. The invention has particular applications in the treatment of nuclear materials, but it can also be used in industries other than the nuclear industry.
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