JPH0564704A - 遠心抽出器 - Google Patents
遠心抽出器Info
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- JPH0564704A JPH0564704A JP7015191A JP7015191A JPH0564704A JP H0564704 A JPH0564704 A JP H0564704A JP 7015191 A JP7015191 A JP 7015191A JP 7015191 A JP7015191 A JP 7015191A JP H0564704 A JPH0564704 A JP H0564704A
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- mixing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 遠心抽出器に関するもので、複数の液体の混
合時に、その混合性を高め、目的とする物質を効率良く
抽出分離させるものである。 【構成】 ケーシングの内部の相分離ロータ、ミキシン
グ部、遠心分離部、混合液入口、高密度液出口、低密度
液出口を具備する遠心抽出器であり、相分離ロータの外
周面に螺旋状凹凸部が形成されるものとして、相分離ロ
ータの回転に伴って、ミキシング部の流体に駆動力を与
えて流体を攪拌し、流体の混合性を高めた状態にしから
遠心分離部に送り込み、遠心分離効率を向上させる。
合時に、その混合性を高め、目的とする物質を効率良く
抽出分離させるものである。 【構成】 ケーシングの内部の相分離ロータ、ミキシン
グ部、遠心分離部、混合液入口、高密度液出口、低密度
液出口を具備する遠心抽出器であり、相分離ロータの外
周面に螺旋状凹凸部が形成されるものとして、相分離ロ
ータの回転に伴って、ミキシング部の流体に駆動力を与
えて流体を攪拌し、流体の混合性を高めた状態にしから
遠心分離部に送り込み、遠心分離効率を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心抽出器に係り、特
に、遠心抽出前の流体の攪拌性を向上させるものであ
る。
に、遠心抽出前の流体の攪拌性を向上させるものであ
る。
【０００２】
【従来技術】遠心抽出器は、遠心力を利用して密度の異
なる液体や粒子を分離抽出するもので、原子力発電プラ
ントや化学工業プラント等の分野で多用されている。
なる液体や粒子を分離抽出するもので、原子力発電プラ
ントや化学工業プラント等の分野で多用されている。
【０００３】例えば、原子力発電プラントにおいて使用
された使用済み核燃料は、ピューレックス法等によっ
て、ウラン・プルトニウムを分離、回収するいわゆる再
処理が行なわれ、その再処理工程では、使用済燃料溶解
液中のウラン・プルトニウムを核分裂生成物から分離す
る際に、核物質が選択的に溶媒と結び付く性質を利用し
た溶媒抽出操作及び遠心抽出操作が用いられている。ま
た、再処理工程によって発生した高レベル放射性廃液か
ら、ウラン・プルトニウム等を抽出分離する場合にも、
遠心抽出器が利用される。
された使用済み核燃料は、ピューレックス法等によっ
て、ウラン・プルトニウムを分離、回収するいわゆる再
処理が行なわれ、その再処理工程では、使用済燃料溶解
液中のウラン・プルトニウムを核分裂生成物から分離す
る際に、核物質が選択的に溶媒と結び付く性質を利用し
た溶媒抽出操作及び遠心抽出操作が用いられている。ま
た、再処理工程によって発生した高レベル放射性廃液か
ら、ウラン・プルトニウム等を抽出分離する場合にも、
遠心抽出器が利用される。
【０００４】図３は、溶媒抽出に使用される遠心抽出器
の構造例を示すものである。該遠心抽出器は、ケーシン
グ１の中に、回転駆動源に連結されたロータ軸２によっ
て水平回転させられる相分離ロータ３が配され、ケーシ
ング１の胴部に、高密度液入口４及び低密度液入口５が
配され、ケーシング１と相分離ロータ３との環状間隙が
ミキシング部６とされ、相分離ロータ３の内部が中空状
の遠心分離部７とされ、相分離ロータ３の底部に混合液
入口８が設けられ、相分離ロータ３の上方位置に、外側
連通口９及び内側連通口１０が配され、ケーシング１の
上方位置に、高密度液出口１１及び低密度液出口１２が
配される構造となっている。
の構造例を示すものである。該遠心抽出器は、ケーシン
グ１の中に、回転駆動源に連結されたロータ軸２によっ
て水平回転させられる相分離ロータ３が配され、ケーシ
ング１の胴部に、高密度液入口４及び低密度液入口５が
配され、ケーシング１と相分離ロータ３との環状間隙が
ミキシング部６とされ、相分離ロータ３の内部が中空状
の遠心分離部７とされ、相分離ロータ３の底部に混合液
入口８が設けられ、相分離ロータ３の上方位置に、外側
連通口９及び内側連通口１０が配され、ケーシング１の
上方位置に、高密度液出口１１及び低密度液出口１２が
配される構造となっている。
【０００５】そして、図３において各矢印で示すよう
に、高密度液入口４及び低密度液入口５から、高密度液
（ウラン・プルトニウムの溶解液、いわゆる水相）及び
低密度液（リン酸トリブチル等の溶媒やドデカン等の希
釈剤、いわゆる有機相）を供給して、ミキシング部６で
混合させることによって、高密度液中の核種と低密度液
との反応による溶媒抽出を行ない、次いで、これらの混
合液を混合液入口８を経由して遠心分離部７に導き、相
分離ロータ３の回転によって高密度液と低密度液とに遠
心分離し、高密度液を外側連通口９を経由して高密度液
出口１１から排出し、かつ、核種を抽出した低密度液を
内側連通口１０を経由して低密度液出口１２から取り出
すようにしている。
に、高密度液入口４及び低密度液入口５から、高密度液
（ウラン・プルトニウムの溶解液、いわゆる水相）及び
低密度液（リン酸トリブチル等の溶媒やドデカン等の希
釈剤、いわゆる有機相）を供給して、ミキシング部６で
混合させることによって、高密度液中の核種と低密度液
との反応による溶媒抽出を行ない、次いで、これらの混
合液を混合液入口８を経由して遠心分離部７に導き、相
分離ロータ３の回転によって高密度液と低密度液とに遠
心分離し、高密度液を外側連通口９を経由して高密度液
出口１１から排出し、かつ、核種を抽出した低密度液を
内側連通口１０を経由して低密度液出口１２から取り出
すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】遠心抽出器を利用した
溶媒抽出操作においては、高密度液と低密度液とを十分
に接触混合させて、核種を溶媒へ抽出させた状態として
から遠心分離することが必要であるが、図３に示すよう
に、ミキシング部６に送り込まれた二つの流体は、矢印
で示す下方への移動の途中で混合状態に導かれ、二つの
流体の流速による混合効果と、相分離ロータ３の外周面
と液との剪断効果に基づく混合効果とによって混合が行
なわれるために、処理量を大きくすると、混合状態が不
完全な状態で遠心分離処理されてしまうものとなる。
溶媒抽出操作においては、高密度液と低密度液とを十分
に接触混合させて、核種を溶媒へ抽出させた状態として
から遠心分離することが必要であるが、図３に示すよう
に、ミキシング部６に送り込まれた二つの流体は、矢印
で示す下方への移動の途中で混合状態に導かれ、二つの
流体の流速による混合効果と、相分離ロータ３の外周面
と液との剪断効果に基づく混合効果とによって混合が行
なわれるために、処理量を大きくすると、混合状態が不
完全な状態で遠心分離処理されてしまうものとなる。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、複数の液体の混合性を高めた状態で遠心分離処理
して、分離作業性を高めること等を目的とするものであ
る。
ので、複数の液体の混合性を高めた状態で遠心分離処理
して、分離作業性を高めること等を目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の遠心抽出器にあっては、密度の異なる複数
の流体が供給されるケーシングと、該ケーシングの内部
に配され中空状の遠心分離部を有するとともに回転駆動
される相分離ロータと、ケーシング及び相分離ロータの
間に形成され複数の流体を混合させるミキシング部と、
相分離ロータの下部に形成され遠心分離部とミキシング
部とを連通させる混合液入口と、相分離ロータの遠心分
離部における中心部及び周辺部に高密度液出口と低密度
液出口とを具備し、相分離ロータの外周面にミキシング
部の流体に接触してその攪拌を行なう螺旋状凹凸部が形
成される構成としている。
め、本発明の遠心抽出器にあっては、密度の異なる複数
の流体が供給されるケーシングと、該ケーシングの内部
に配され中空状の遠心分離部を有するとともに回転駆動
される相分離ロータと、ケーシング及び相分離ロータの
間に形成され複数の流体を混合させるミキシング部と、
相分離ロータの下部に形成され遠心分離部とミキシング
部とを連通させる混合液入口と、相分離ロータの遠心分
離部における中心部及び周辺部に高密度液出口と低密度
液出口とを具備し、相分離ロータの外周面にミキシング
部の流体に接触してその攪拌を行なう螺旋状凹凸部が形
成される構成としている。
【０００９】
【作用】密度の異なる複数の流体がミキシング部に送り
込まれ、かつ、相分離ロータが回転状態となっている
と、その外周面の螺旋状凹凸部が、ミキシング部の流体
に接触して、螺旋状凹凸部近傍の流体が回転中心線に沿
って比較的高速で駆動されて、ミキシング部の全域に攪
拌作用が生じ、各流体の混合接触が頻繁に行なわれるこ
とによって溶媒抽出等を促進させる。このため、混合性
の良好な液体を遠心分離部に送り込んで、高密度液と低
密度液とに遠心分離することによって、所望の遠心抽出
が実施される。
込まれ、かつ、相分離ロータが回転状態となっている
と、その外周面の螺旋状凹凸部が、ミキシング部の流体
に接触して、螺旋状凹凸部近傍の流体が回転中心線に沿
って比較的高速で駆動されて、ミキシング部の全域に攪
拌作用が生じ、各流体の混合接触が頻繁に行なわれるこ
とによって溶媒抽出等を促進させる。このため、混合性
の良好な液体を遠心分離部に送り込んで、高密度液と低
密度液とに遠心分離することによって、所望の遠心抽出
が実施される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る遠心抽出器の一実施例に
ついて、図１及び図２を参照して説明する。ただし、図
３例と共通する箇所には同一符号を付して説明を簡略化
する。
ついて、図１及び図２を参照して説明する。ただし、図
３例と共通する箇所には同一符号を付して説明を簡略化
する。
【００１１】該一実施例にあっては、相分離ロータ３の
外周面に、螺旋溝を形成する等によって、螺旋状凹凸部
１３が形成されており、該螺旋状凹凸部１３は、その形
成範囲が、高密度液入口４及び低密度液入口５の下部近
傍から相分離ロータ３の下端部までとされているととも
に、相分離ロータ３の回転が上方から見て時計方向であ
る場合には、上方半分が左ねじで下方半分が右ねじとな
る設定がなされる。
外周面に、螺旋溝を形成する等によって、螺旋状凹凸部
１３が形成されており、該螺旋状凹凸部１３は、その形
成範囲が、高密度液入口４及び低密度液入口５の下部近
傍から相分離ロータ３の下端部までとされているととも
に、相分離ロータ３の回転が上方から見て時計方向であ
る場合には、上方半分が左ねじで下方半分が右ねじとな
る設定がなされる。
【００１２】また、図２に示すように、高密度液入口４
及び低密度液入口５は、１８０度の間隔を空けて、ミキ
シング部６の接線方向に沿う同一回転方向に、高密度液
及び低密度液を送り込むように設定される。
及び低密度液入口５は、１８０度の間隔を空けて、ミキ
シング部６の接線方向に沿う同一回転方向に、高密度液
及び低密度液を送り込むように設定される。
【００１３】さらに、図１に示すように、ケーシング１
の下部には、ミキシング部６の液位を検出してその調整
信号を出力するための液面制御手段１４が接続状態に配
され、該液面制御手段１４には、比例制御手段１５が接
続されており、該比例制御手段１５は、高密度液入口４
に接続状態の高密度液供給系１６からの高密度液の供給
量を調整するための流量制御弁１７と、低密度液入口５
に接続状態の低密度液供給系１８からの低密度液の供給
量を調整するための流量調整弁１９とにそれぞれ接続さ
れて、液面制御手段１４の液位増減指令信号を受けて、
高密度液及び低密度液を予め設定した比率で供給するよ
うに、流量制御弁１７・１９の制御信号を出力するもの
とされる。
の下部には、ミキシング部６の液位を検出してその調整
信号を出力するための液面制御手段１４が接続状態に配
され、該液面制御手段１４には、比例制御手段１５が接
続されており、該比例制御手段１５は、高密度液入口４
に接続状態の高密度液供給系１６からの高密度液の供給
量を調整するための流量制御弁１７と、低密度液入口５
に接続状態の低密度液供給系１８からの低密度液の供給
量を調整するための流量調整弁１９とにそれぞれ接続さ
れて、液面制御手段１４の液位増減指令信号を受けて、
高密度液及び低密度液を予め設定した比率で供給するよ
うに、流量制御弁１７・１９の制御信号を出力するもの
とされる。
【００１４】しかして、このように構成されている遠心
抽出器であると、高密度液供給系１６及び低密度液供給
系１８を作動させ、比例制御手段１５によって高密度液
と低密度液との比率を設定して、両流量制御弁１７・１
９の制御により密度の異なる一定比の両液をミキシング
部６に送り込み、かつ、液面制御手段１４の作動によっ
て液位を安定させた状態で、相分離ロータ３を回転させ
ると、相分離ロータ３の外周面の螺旋状凹凸部１３が、
その近傍の流体を上方向及び下方向に駆動して、緩やか
に下降する各流体または混合液体を上半分及び下半分ず
つ、図１に破線の矢印で示すように循環させることに基
づいて攪拌するものとなる。この攪拌作用は、ミキシン
グ部６の全周で行なわれ、かつ、図２に示すように、両
液が周方向に送り込まれて回転を伴いながら混合するた
めに、両液の混合作用や溶媒抽出等が頻繁にかつ効果的
に行なわれる。
抽出器であると、高密度液供給系１６及び低密度液供給
系１８を作動させ、比例制御手段１５によって高密度液
と低密度液との比率を設定して、両流量制御弁１７・１
９の制御により密度の異なる一定比の両液をミキシング
部６に送り込み、かつ、液面制御手段１４の作動によっ
て液位を安定させた状態で、相分離ロータ３を回転させ
ると、相分離ロータ３の外周面の螺旋状凹凸部１３が、
その近傍の流体を上方向及び下方向に駆動して、緩やか
に下降する各流体または混合液体を上半分及び下半分ず
つ、図１に破線の矢印で示すように循環させることに基
づいて攪拌するものとなる。この攪拌作用は、ミキシン
グ部６の全周で行なわれ、かつ、図２に示すように、両
液が周方向に送り込まれて回転を伴いながら混合するた
めに、両液の混合作用や溶媒抽出等が頻繁にかつ効果的
に行なわれる。
【００１５】このため、遠心分離部７には、混合性の良
好な液体が送り込まれるものとなり、遠心分離部７にお
いて高密度液と低密度液とに遠心分離すると、溶媒を含
有する低密度液に核種が取り込まれて、高密度液から分
離した状態となり、所望の遠心抽出が実施されることに
なる。
好な液体が送り込まれるものとなり、遠心分離部７にお
いて高密度液と低密度液とに遠心分離すると、溶媒を含
有する低密度液に核種が取り込まれて、高密度液から分
離した状態となり、所望の遠心抽出が実施されることに
なる。
【００１６】遠心分離処理後の高密度液と低密度液と
は、高密度液出口１１及び低密度液出口１２からケーシ
ング１の外に取り出されて処理される。
は、高密度液出口１１及び低密度液出口１２からケーシ
ング１の外に取り出されて処理される。
【００１７】本発明にあっては、上記実施例に代えて次
の技術を採用することができる。 （Ａ）螺旋状凹凸部１３が、螺旋突起によって構成され
ること。 （Ｂ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、図１例と逆の
関係を有する右ねじ及び左ねじであること。 （Ｃ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、右ねじまたは
左ねじ単独であること。 （Ｄ）螺旋状凹凸部１３の右ねじ及び左ねじの組み合わ
せ範囲が２箇所以上であること。 （Ｅ）螺旋状凹凸部１３の形成範囲が不連続なもの、あ
るいは、右ねじ及び左ねじの長さが異なるものであるこ
と。 （Ｆ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、ロータのスラ
スト荷重を軽減させる方向に設定されること、かつ、こ
れにより軸受寿命を改善すること。
の技術を採用することができる。 （Ａ）螺旋状凹凸部１３が、螺旋突起によって構成され
ること。 （Ｂ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、図１例と逆の
関係を有する右ねじ及び左ねじであること。 （Ｃ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、右ねじまたは
左ねじ単独であること。 （Ｄ）螺旋状凹凸部１３の右ねじ及び左ねじの組み合わ
せ範囲が２箇所以上であること。 （Ｅ）螺旋状凹凸部１３の形成範囲が不連続なもの、あ
るいは、右ねじ及び左ねじの長さが異なるものであるこ
と。 （Ｆ）螺旋状凹凸部１３のねじの方向が、ロータのスラ
スト荷重を軽減させる方向に設定されること、かつ、こ
れにより軸受寿命を改善すること。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る遠心抽出器によれば、ケー
シングの内部に配される相分離ロータ、複数の流体を混
合させるミキシング部、遠心分離部、混合液入口、高密
度液出口、低密度液出口を具備し、相分離ロータの外周
面にミキシング部の流体の攪拌を行なう螺旋状凹凸部が
形成されるものとしているから、以下のような効果を奏
するものとなる。 （１）相分離ロータの回転に伴って、螺旋状凹凸部が、
ミキシング部の流体に駆動力を与えて、ミキシング部の
流体を攪拌するものとなり、流体の混合性を高めた状態
にして遠心分離部に送り込み、遠心分離効率を向上させ
ることができる。 （２）螺旋状凹凸部による攪拌作用に基づいて、密度差
の大きな複数の流体がミキシング部に送り込まれる場合
にあっても混合性を高め、溶媒抽出等を促進させること
ができる。 （３）相分離ロータと螺旋状凹凸部とが一体回転させら
れるので、格別な駆動源を必要とせず、かつ、遠心抽出
器の高速回転を利用して、混合液を確実に攪拌すること
ができる。
シングの内部に配される相分離ロータ、複数の流体を混
合させるミキシング部、遠心分離部、混合液入口、高密
度液出口、低密度液出口を具備し、相分離ロータの外周
面にミキシング部の流体の攪拌を行なう螺旋状凹凸部が
形成されるものとしているから、以下のような効果を奏
するものとなる。 （１）相分離ロータの回転に伴って、螺旋状凹凸部が、
ミキシング部の流体に駆動力を与えて、ミキシング部の
流体を攪拌するものとなり、流体の混合性を高めた状態
にして遠心分離部に送り込み、遠心分離効率を向上させ
ることができる。 （２）螺旋状凹凸部による攪拌作用に基づいて、密度差
の大きな複数の流体がミキシング部に送り込まれる場合
にあっても混合性を高め、溶媒抽出等を促進させること
ができる。 （３）相分離ロータと螺旋状凹凸部とが一体回転させら
れるので、格別な駆動源を必要とせず、かつ、遠心抽出
器の高速回転を利用して、混合液を確実に攪拌すること
ができる。
【図１】本発明に係る遠心抽出器の一実施例を示す要部
の正断面図である。
の正断面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図３】遠心抽出器の従来例を示す正断面図である。
１ ケーシング ２ ロータ軸 ３ 相分離ロータ ４ 高密度液入口 ５ 低密度液入口 ６ ミキシング部 ７ 遠心分離部 ８ 混合液入口 ９ 外側連通口 １０ 内側連通口 １１ 高密度液出口 １２ 低密度液出口 １３ 螺旋状凹凸部 １４ 液面制御手段 １５ 比例制御手段 １６ 高密度液供給系 １７ 流量制御弁 １８ 低密度液供給系 １９ 流量調整弁
Claims (1)
- 【請求項１】 密度の異なる複数の流体が供給されるケ
ーシングと、該ケーシングの内部に配され中空状の遠心
分離部を有するとともに回転駆動される相分離ロータ
と、ケーシング及び相分離ロータの間に形成され複数の
流体を混合させるミキシング部と、相分離ロータの下部
に形成され遠心分離部とミキシング部とを連通させる混
合液入口と、相分離ロータの遠心分離部における中心部
及び周辺部に高密度液出口と低密度液出口とを具備し、
相分離ロータの外周面にミキシング部の流体に接触して
その攪拌を行なう螺旋状凹凸部が形成されることを特徴
とする遠心抽出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015191A JPH0564704A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 遠心抽出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015191A JPH0564704A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 遠心抽出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564704A true JPH0564704A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=13423295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7015191A Pending JPH0564704A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 遠心抽出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004198180A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | 非接触軸支構造の遠心抽出器 |
| EP1923113A1 (de) * | 2006-11-15 | 2008-05-21 | CINC Deutschland GmbH & Co. KG | Zentrifuge |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP7015191A patent/JPH0564704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004198180A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | 非接触軸支構造の遠心抽出器 |
| EP1923113A1 (de) * | 2006-11-15 | 2008-05-21 | CINC Deutschland GmbH & Co. KG | Zentrifuge |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010109 |