JPH07284604A - 遠心抽出器及び遠心抽出方法 - Google Patents

遠心抽出器及び遠心抽出方法

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JPH07284604A
JPH07284604A JP7905994A JP7905994A JPH07284604A JP H07284604 A JPH07284604 A JP H07284604A JP 7905994 A JP7905994 A JP 7905994A JP 7905994 A JP7905994 A JP 7905994A JP H07284604 A JPH07284604 A JP H07284604A
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JP
Japan
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density liquid
low
communication port
transfer pipe
centrifugal
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JP7905994A
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English (en)
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Heihachi Harashina
平八 原科
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IHI Corp
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心抽出器及び遠心抽出方法に関するもの
で、抽出効果と分離効果とを促進させ、ミキシング部の
液の滞留時間を短縮して高性能を達成するとともに、構
造の単純化を図る。 【構成】 ケーシングの内部に配され複数の流体の混合
液が供給される中空状の遠心分離部を有する相分離ロー
タと、相分離ロータの側部に上下間隔を空けて配され分
離した高密度液及び低密度液を送り出す高密度液連通口
及び低密度液連通口と、ケーシングの側壁に一体に配さ
れ高密度液連通口及び低密度液連通口に連通される高密
度液移送管及び低密度液移送管とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心抽出器及び遠心抽
出方法に係り、特に、遠心抽出時の流体の移送性を向上
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。
【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。
【0004】図5及び図6は、溶媒抽出に使用される遠
心抽出器の例を示している。図5及び図6にあって、符
号1はケーシング、2はロータ軸、3は相分離ロータ、
4は高密度液入口、5は低密度液入口、6はミキシング
部、7は遠心分離部、8は混合液入口、9は外側連通
口、10は内側連通口、11は高密度液出口、12は低
密度液出口、13はモータ、14は軸受、Hは水相、L
は有機相、Bは境界である。
【0005】そして、図5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、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L
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、図6に示すように、液の
密度差に基づいて境界Bの外側及び内側に高密度状態の
水相(高密度液)H及び有機相(低密度液)Lが分れる
遠心分離を生じさせ、図5及び図6に実線の矢印で示す
ように、高密度液H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L
を、図5及び図6に破線の矢印で示すように、内側連通
口10を経由して低密度液出口12から外に取り出すよ
うにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、境界Bの内側
に分離した有機相(低密度液)Lは、境界Bが湾曲状態
に形成されることに基づく分力によって、図6の各矢印
で示すように、内側連通口10から押し出されるために
液圧が小さく、低密度液出口12からの排出力が弱くな
って、その次段における低密度液Lの移送路の状態によ
っては移送性が損われ易くなる。
【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、抽出効果と分離効果とを促進させること、液
接触面積を大きくして抽出性を高めること、ミキシン
グ部の液の滞留時間を短縮して高性能を達成すること、
構造の単純化を図ること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、遠心抽出器にあっては、ケーシングの内部に配され
密度の異なる複数の流体の混合液が供給される中空状の
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、該相分離ロータの側部に上下間隔を空けて一体に
配され分離した高密度液及び低密度液を送り出す高密度
液連通口及び低密度液連通口と、ケーシングの側壁に一
体に配され高密度液連通口及び低密度液連通口に連通さ
れ高密度液及び低密度液を移送する高密度液移送管及び
低密度液移送管とを具備する構成が採用される。加え
て、高密度液連通口及び低密度液連通口と、高密度液移
送管及び低密度液移送管とが、高密度液連通口及び低密
度液連通口の回転時に間欠的に連通され、そして、高密
度液移送管及び低密度液移送管に対して接続状態に、高
密度液及び低密度液を貯留する抽出槽が配される。遠心
抽出方法として、密度の異なる複数の流体の混合液に遠
心力を付与して液の密度差に基づき低密度液と高密度液
とに分離させる工程と、分離した両液を遠心力により半
径外方向に移送して低密度液と高密度液とを取り出す工
程とにより実施される。
【0009】
【作用】密度の異なる複数の流体がケーシングの内部に
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、混合液が混合液入口を経由して遠心分離部に導か
れ、液の密度差に基づいて境界の内外に、低密度液と高
密度液とが分離する。この際に、相分離ロータの回転に
伴って、高密度液連通口及び低密度液連通口が、高密度
液移送管及び低密度液移送管に対して連通状態となり、
この連通時に、高密度液及び低密度液が遠心力により外
方に駆動される。高密度液移送管及び低密度液移送管の
延長上に、抽出槽が配されていると、遠心力により高密
度液及び低密度液が移送されて貯留される。
【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ないし図4を参照して説明する。各図にあ
って、符号21は高密度液連通口、22は低密度液連通
口、23は高密度液移送管、24は低密度液移送管、2
5は抽出槽である。
【0011】前記高密度液連通口21及び低密度液連通
口22にあっては、図1に示すように、相分離ロータ3
の側部の上方位置とこれよりも下方となる位置とに、上
下間隔を空けて外向き状態でかつケーシング1の内周面
を臨んだ状態で一体に配されるとともに、図2及び図3
に示すように、相分離ロータ3の側部の例えば複数箇所
に、周方向に間隔を空けた状態に適宜数配される。この
場合におけるケーシング1の内面と高密度液連通口21
及び低密度液連通口22の先端とのクリアランスGは、
小さなものに設定される。
【0012】前記高密度液移送管23及び低密度液移送
管24にあっては、ケーシング1の側壁と抽出槽25の
側壁との間に、それぞれの内部に対して連通状態となる
ように、接続状態に配される。そして、高密度液移送管
23及び低密度液移送管24は、高密度液連通口21及
び低密度液連通口22の高さに合わせられるとともに、
図1ないし図3例では、相分離ロータ3の回転により相
互に接続状態となるように設定される。なお、図4に示
すように、高密度液連通口21等の形状は、角型や丸型
等に設定される。
【0013】また、高密度液連通口21及び高密度液移
送管23の高さは、相分離ロータ3や抽出槽25の内部
の水相(高密度液)Hに接続されるように、かつ、低密
度液連通口22及び低密度液移送管24の高さは、相分
離ロータ3や抽出槽25の内部の有機相(低密度液)L
に接続されるように設定される。
【0014】なお、相分離ロータ3の中心には、遠心分
離部7の攪拌を補助するための攪拌棒26が適宜配さ
れ、高密度液入口4には、高密度液を供給するための複
数の供給孔4aが形成される。
【0015】このように構成されている遠心抽出器にお
いては、密度の異なる複数の流体、つまり高密度液H及
び低密度液Lを、高密度液入口4の供給孔4a及び低密
度液入口5からミキシング部6に送り込むと、各流体が
混合状態となるとともに、高密度液連通口21及び低密
度液連通口22が突出している分だけ、相分離ロータ3
の回転時に攪拌が促進されて溶媒抽出等が行なわれ、混
合液が混合液入口8を経由して遠心分離部7に導かれ
る。
【0016】遠心分離部7に混合液が供給されるととも
に、相分離ロータ3が回転状態となっていると、図1に
示すように、遠心分離部7の内部における混合液への遠
心力の付与と液の密度差とに基づいて、水相H、有機相
L及び境界Bが形成される。高密度液Hと低密度液Lと
に遠心分離すると、溶媒を含有する低密度液Lに核種が
取り込まれて、高密度液H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。
【0017】一方、相分離ロータ3の回転に伴って、高
密度液連通口21及び低密度液連通口22が水平旋回し
て、高密度液移送管23及び低密度液移送管24の内方
開口に対して、間欠的にかつ瞬間的に連通状態となる現
象が生じる。この連通時には、高密度液H及び低密度液
Lに遠心力が付与されて、外方の高密度液移送管23及
び低密度液移送管24に対して両液が短時間だけ移送さ
れ、次の連通状態まで液が蓄積される。また、両液が遠
心力により駆動される分だけ、減圧状態となって相分離
ロータ3からの吸い込み性が向上するため、液圧の小さ
い低密度液Lにあっても、遠心力により移送性が向上す
る。
【0018】図1例にあっては、高密度液移送管23及
び低密度液移送管24の延長上に、抽出槽25が配され
ているため、両液は抽出槽25の内部に順次送り込ま
れ、以下分離状態で貯留される。
【0019】〔他の実施態様〕本発明にあっては、次の
技術を包含する。 a)高密度液連通口21及び低密度液連通口22を任意
数とすること。 b)高密度液連通口21または低密度液連通口22の外
方開口を円環状として、高密度液移送管23または低密
度液移送管24に対して連続的に移送可能状態とするこ
と。その場合に、図1に示す管状の高密度液連通口21
または低密度液連通口22に円環状の外方開口を配し
て、上下方向の接続状態を確保すること。
【0020】
【発明の効果】本発明に係る遠心抽出器及び遠心抽出方
法によれば、以下のような効果を奏する。 (1) 相分離ロータの側部に上下間隔を空けて高密度
液連通口及び低密度液連通口が配され、これらに連通状
態の高密度液移送管及び低密度液移送管がケーシングに
配されることにより、従来例と比較して、抽出液の取り
出し箇所の構造を単純化することができる。 (2) 高密度液及び低密度液を高密度液連通口及び低
密度液連通口から直接外方に取り出すことにより、遠心
力を利用して両液を駆動し、かつ、相分離した高密度液
及び低密度液を吸引して抽出効果と分離効果とを促進さ
せることができる。 (3) 上記により、ミキシング部の液に流動性を付与
して液の滞留時間を短縮し、高性能化を図ることができ
る。 (4) 相分離ロータの側部に高密度液連通口及び低密
度液連通口を配して、液を取り出すことにより、相分離
ロータの内部における液の接触面積を大きくして抽出性
を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る遠心抽出器及び遠心抽出方法の一
実施例を示す正断面図である。
【図2】図1における低密度液連通口部分の平断面図で
ある。
【図3】図1における高密度液連通口部分の平断面図で
ある。
【図4】図3における高密度液連通口の横断面図であ
る。
【図5】遠心抽出器の従来例を示す正断面図である。
【図6】図5における低密度液の集液状況を示す一部断
面状態の正面図である。
【符号の説明】
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 4a 供給孔 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 13 モータ 14 軸受 21 高密度液連通口 22 低密度液連通口 23 高密度液移送管 24 低密度液移送管 25 抽出槽 26 攪拌棒 H 水相(高密度液) L 有機相(低密度液) B 境界 F 水膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング(1)の内部に配され密度の
    異なる複数の流体の混合液が供給される中空状の遠心分
    離部(7)を有するとともに回転駆動される相分離ロー
    タ(3)と、該相分離ロータの側部に上下間隔を空けて
    一体に配され分離した高密度液(H)及び低密度液
    (L)を送り出す高密度液連通口(21)及び低密度液
    連通口(22)と、ケーシングの側壁に一体に配され高
    密度液連通口及び低密度液連通口に連通され高密度液及
    び低密度液を移送する高密度液移送管(23)及び低密
    度液移送管(24)とを具備することを特徴とする遠心
    抽出器。
  2. 【請求項2】高密度液連通口(21)及び低密度液連通
    口(22)と、高密度液移送管(23)及び低密度液移
    送管(24)とが、高密度液連通口及び低密度液連通口
    の回転時に間欠的に連通されることを特徴とする請求項
    1記載の遠心抽出器。
  3. 【請求項3】 高密度液移送管(23)及び低密度液移
    送管(24)に対して接続状態に、高密度液(H)及び
    低密度液(L)を貯留する抽出槽(25)が配されるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の遠心抽出器。
  4. 【請求項4】 密度の異なる複数の流体の混合液に遠心
    力を付与して液の密度差に基づき低密度液と高密度液と
    に分離させる工程と、分離した両液を遠心力により半径
    外方向に移送して低密度液と高密度液とを取り出す工程
    とを有することを特徴とする遠心抽出方法。
JP7905994A 1994-04-18 1994-04-18 遠心抽出器及び遠心抽出方法 Withdrawn JPH07284604A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102728099A (zh) * 2012-06-26 2012-10-17 中国科学院过程工程研究所 一种大相比体系梯度分级分离的填料萃取塔及萃取方法
CN102824755A (zh) * 2012-09-05 2012-12-19 江苏圣奥化学科技有限公司 环隙式离心萃取机及其在含4-氨基二苯胺还原液的油相和水相分离工艺中的应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102824755A (zh) * 2012-09-05 2012-12-19 江苏圣奥化学科技有限公司 环隙式离心萃取机及其在含4-氨基二苯胺还原液的油相和水相分离工艺中的应用
CN102824755B (zh) * 2012-09-05 2014-06-11 江苏圣奥化学科技有限公司 环隙式离心萃取机及其在含4-氨基二苯胺还原液的油相和水相分离工艺中的应用

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