JPH07313801A - 遠心抽出器 - Google Patents

遠心抽出器

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JPH07313801A
JPH07313801A JP11311694A JP11311694A JPH07313801A JP H07313801 A JPH07313801 A JP H07313801A JP 11311694 A JP11311694 A JP 11311694A JP 11311694 A JP11311694 A JP 11311694A JP H07313801 A JPH07313801 A JP H07313801A
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JP
Japan
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density liquid
low
density
discharge pipe
centrifugal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11311694A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Arai
和浩 荒井
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心抽出器に関するもので、分離性能の向上
を図るとともに、境界位置の調整を可能にして液の密度
や回転数の変化に対して性能の安定性を高める。 【構成】 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
ータの中心上部に連通状態に挿入され低密度液を吸引排
出する低密度液排出管とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心抽出器に係り、特
に、遠心抽出時の液の分離性を向上させる技術に関する
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3及び図4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3及び図4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、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4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3及び図4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3及び図4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4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
り易い。そのため、境界Bの位置が分離性能に大きく影
響を及ぼし、また、高性能化が困難であった。
【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、分離性能の向上を図るとともに、境界位置の調整
を可能にして液の密度や回転数の変化に対して性能の安
定性を高め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
めの遠心抽出器として、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、該相分離ロータの中心上部に連通状態に挿入され低
密度液を吸引排出する低密度液排出管とを具備する構成
を採用している。加えて、低密度液排出管が、ケーシン
グにシール部を介して液密にかつ貫通状態に取り付けら
れる構成や、低密度液排出管が、相分離ロータの中心上
部まで立設されるとともに、該低密度液排出管の上端部
近傍に低密度液を吸引する小開口が複数配される構成が
採用される。
【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、相分離ロータの中心上
部に抽出分離された状態の低密度液は、低密度液排出管
の小開口から吸引され、低密度液排出管を経由してケー
シングの外に取り出される。低密度液排出管は、シール
部を経由して取り付けられることにより、非回転状態と
なる。相分離ロータから取り出される高密度液と低密度
液との比率を一定にすると、相分離ロータの内部に形成
される境界の位置が変動することなく安定状態となる。
【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。各図にあっ
て、符号21は低密度液排出管、21aは小開口、21
bは遮蔽蓋、22はシール部、23は低密度液移送管、
24は攪拌部材、25は液挿通部、26は支持部材であ
る。
【0011】前記低密度液排出管21にあっては、図1
に示すように、シール部22を介してケーシング1に対
して液密にかつ貫通した状態に配される。そして、低密
度液排出管21の上端部には、図2に示すように、その
側壁部分に丸穴状の複数の小開口21aが形成されると
ともに、上部開口が遮蔽蓋21bによって閉塞されてお
り、相分離ロータ3の内部における遠心分離部7の上部
まで挿入した状態に立設される。
【0012】前記低密度液移送管23は、低密度液排出
管21の外方端部に対して接続状態に配され、低密度液
Lの必要箇所までの移送が行なわれる。
【0013】また、相分離ロータ3の内部で混合液入口
8の近傍位置には、遠心分離部7に送り込まれた混合液
を攪拌するために棒状等の攪拌部材24が、液挿通部2
5により低密度液排出管21を挿通させた状態に、か
つ、周方向に間隔を空けて液の挿通性を考慮した支持部
材26により相分離ロータ3に一体に配される。
【0014】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、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、相分離ロータ3の回転時に、一体回転状
態の攪拌部材24により攪拌が促進されて溶媒抽出等が
行なわれる。
【0015】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、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、図1に示すように、水相H、有機相
L及び境界Bが形成される。
【0016】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、境界Bの内外に高
密度液Hと低密度液Lとが分れた所望の遠心抽出が実施
されることになる。
【0017】この際に、相分離ロータ3の中心上部に抽
出分離された状態の低密度液Lは、密度の小さいものが
中心に駆動されることにより、図2の破線の矢印で示す
ように、低密度液排出管21の小開口21aから吸引さ
れ易く、吸引された低密度液Lは低密度液排出管21を
流下してケーシング1の外まで排出され、低密度液移送
管23により所望箇所まで移送される。
【0018】図1例にあっては、低密度液排出管21
が、シール部22を介してケーシング1に一体に取り付
けられているために回転することなく、低密度液移送管
23との接続性が高められている。
【0019】一方、高密度液Hにあっては、遠心力によ
り相分離ロータ3の内壁近傍まで駆動されて、以下、図
3例と同様に、外側連通口9及び高密度液出口11を経
由して、実線の矢印で示すように外部に送り出される。
【0020】図1及び図2に示す実施例にあっては、高
密度液H及び低密度液Lの抽出分離時に、低密度液Lの
排出流路が低密度液排出管21及び低密度液移送管23
で形成されて単純化されているために、その流量を調整
制御することが比較的容易に行なわれる。したがって、
相分離ロータ3から取り出される高密度液H及び低密度
液Lの取り出し比率を一定にすると、相分離ロータ3の
内部に形成される境界Bの位置が変動することなく安定
状態となるとともに、抽出分離の高速化が可能となる。
【0021】〔他の実施態様〕本発明にあっては、次の
技術を包含する。 a)低密度液排出管21の小開口21aにあって、その
数を任意とすること。 b)小開口21aの形状をスリット状、長穴状とするこ
と。 c)小開口21aを遮蔽蓋21bに配すること。 d)低密度液排出管21を相分離ロータ3とともに回転
させ、ケーシング1の貫通部の上部または下部に回転を
許容するジョイントを配すること。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る遠心抽出器によれば、以下
のような効果を奏する。 (1) 相分離ロータの中心上部に連通状態に挿入され
低密度液を吸引排出する低密度液排出管とを具備する構
成の採用により、密度差により中心に集った低密度液の
みを吸引して、遠心抽出時の液の分離性を向上させるこ
とができる。 (2) 低密度液排出管が、ケーシングに貫通状態に取
り付けられることにより、低密度液の排出性を高めて、
抽出分離時の性能向上を図ることができる。 (3) 低密度液排出管によって集めた低密度液を排出
することにより、境界位置の調整を可能にして液の密度
や回転数の変化に対しての性能の安定性を高めることが
できる。 (4) 低密度液排出管の上端部近傍に低密度液を吸引
する小開口が複数配されることにより、遠心抽出時の低
密度液の分離性を一層向上させることができる。
【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における低密度液排出管の低密度液の集液
状況を示す拡大図である。
【図3】遠心抽出器の従来例を示す正断面図である。
【図4】図3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 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 11 高密度液出口 13 モータ 14 軸受 21 低密度液排出管 21a 小開口 21b 遮蔽蓋 22 シール部 23 低密度液移送管 24 攪拌部材 25 液挿通部 26 支持部材 H 高密度液(水相) L 低密度液(有機相) B 境界

Claims (3)

    【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、該相分離ロータの中心上部に連通状態に挿
    入され低密度液(L)を吸引排出する低密度液排出管
    (21)とを具備することを特徴とする遠心抽出器。
  2. 【請求項2】 低密度液排出管(21)が、ケーシング
    (1)にシール部(22)を介して液密にかつ貫通状態
    に取り付けら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】 低密度液排出管(21)が、相分離ロー
    タ(3)の中心上部まで立設されるとともに、該低密度
    液排出管の上端部近傍に低密度液(L)を吸引する小開
    口(21a)が複数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。
JP11311694A 1994-05-26 1994-05-26 遠心抽出器 Withdrawn JPH07313801A (ja)

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JP11311694A JPH07313801A (ja) 1994-05-26 1994-05-26 遠心抽出器

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JP11311694A JPH07313801A (ja) 1994-05-26 1994-05-26 遠心抽出器

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JPH07313801A true JPH07313801A (ja) 1995-12-05

Family

ID=14603924

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11311694A Withdrawn JPH07313801A (ja) 1994-05-26 1994-05-26 遠心抽出器

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JP (1) JPH07313801A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2463131A (en) * 2008-08-12 2010-03-10 Toshiba Kk Spent nuclear fuel reprocessing

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2463131A (en) * 2008-08-12 2010-03-10 Toshiba Kk Spent nuclear fuel reprocessing
GB2463131B (en) * 2008-08-12 2010-10-27 Toshiba Kk Method for reprocessing spent nuclear fuel and centrifugal extractor therefor
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Effective date: 20010731