JPS618101A - 流体接触器 - Google Patents
流体接触器Info
- Publication number
- JPS618101A JPS618101A JP60034274A JP3427485A JPS618101A JP S618101 A JPS618101 A JP S618101A JP 60034274 A JP60034274 A JP 60034274A JP 3427485 A JP3427485 A JP 3427485A JP S618101 A JPS618101 A JP S618101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- vortex chamber
- fluid
- vortex
- fluid contactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0446—Juxtaposition of mixers-settlers
- B01D11/0453—Juxtaposition of mixers-settlers with narrow passages limited by plates, walls, e.g. helically coiled tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/206—Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
- Y10T137/2229—Device including passages having V over T configuration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
溶剤抽出ｆＴ：Ｉセスでは、処理すべき液体を他の適当
な液体と完全に混合して、処理すべき液体から他の液体
への成分の物質移動を達成し、これに続いて２つの不混
和液を物理的に分離する。
な液体と完全に混合して、処理すべき液体から他の液体
への成分の物質移動を達成し、これに続いて２つの不混
和液を物理的に分離する。
λつの液体を混合し、その後分離するための装置は接触
器と呼ばれ、既存の形態の周知の接触器は充填塔を含み
、この充填塔はパルス塔、ミキサセトラ、及び遠心接触
器であってもよい。
器と呼ばれ、既存の形態の周知の接触器は充填塔を含み
、この充填塔はパルス塔、ミキサセトラ、及び遠心接触
器であってもよい。
遠心接触器は効率がよいが機構が複雑である。
従って製造に費用がかかシ、また操作の保守に費用がか
かる。本発明の目的は、遠心接触器の方法と類似の方法
で機能し且つ遠心接触器と関連した不利益を回避する流
体接触器を提供すること士ある０ 本発明によれば、流体接触器は渦段階と分離器段階とを
含み、渦段階は少なくとも１つの接線方向入口と、軸線
方向出口とを有し、分離器段階は、渦室の軸線方向出口
の延長部を形成し且つ渦室から遠い方の端部に或いはそ
の端部に隣接して間隔の隔った開口部を有するコラムか
ら成り、これによって、入口から渦室に導入された密度
の異なる流体が渦室で渦巻き、渦室からの渦巻流がコラ
ムに沿って通過する際に流体の遠心分離がなされ、分離
した流体がコラムから、間隔の隔った開口部を通して出
る。
かる。本発明の目的は、遠心接触器の方法と類似の方法
で機能し且つ遠心接触器と関連した不利益を回避する流
体接触器を提供すること士ある０ 本発明によれば、流体接触器は渦段階と分離器段階とを
含み、渦段階は少なくとも１つの接線方向入口と、軸線
方向出口とを有し、分離器段階は、渦室の軸線方向出口
の延長部を形成し且つ渦室から遠い方の端部に或いはそ
の端部に隣接して間隔の隔った開口部を有するコラムか
ら成り、これによって、入口から渦室に導入された密度
の異なる流体が渦室で渦巻き、渦室からの渦巻流がコラ
ムに沿って通過する際に流体の遠心分離がなされ、分離
した流体がコラムから、間隔の隔った開口部を通して出
る。
好ましくは、渦室及びコラムはユニットを形成し且つ複
数のユニットを互いに連結してカスケードを形成するこ
とができる。
数のユニットを互いに連結してカスケードを形成するこ
とができる。
本発明を、添附図面を参照して一例として更に説明する
。
。
図に示す流体接触器は３部品ハウジング、すなわちペー
ス部材１、ペース部材１に着座するフランジ３を有する
管状部材２、及び管状部材２で支持されている閉鎖部材
４からユニットとして形成されている。管状部材２の内
壁は平行であっても良いし或はその軸線に対して傾斜し
ていてもよい。
ス部材１、ペース部材１に着座するフランジ３を有する
管状部材２、及び管状部材２で支持されている閉鎖部材
４からユニットとして形成されている。管状部材２の内
壁は平行であっても良いし或はその軸線に対して傾斜し
ていてもよい。
部材を互にがルト止めし、さもなければ固定して一体の
組立体にするのがよい。
組立体にするのがよい。
断面が円錐形成いは円筒形の中央直立ステム５はペース
部材１に設置され且つ管状部材２の全長或いは長さの一
部に亘って軸線方向に延びて管状部材２内に環状コラム
６を形成する。ペース部材１と７ランジ３の対向面は凹
部を備え且つペース部材１とフランジ３とをそれらの合
致した半径方向外表面部分８で合わせたときに協同して
室７すなわち渦室を形成する。渦室を通る軸線方向断面
は平行以外の側面をもつ適当な形状を有するのが良い。
部材１に設置され且つ管状部材２の全長或いは長さの一
部に亘って軸線方向に延びて管状部材２内に環状コラム
６を形成する。ペース部材１と７ランジ３の対向面は凹
部を備え且つペース部材１とフランジ３とをそれらの合
致した半径方向外表面部分８で合わせたときに協同して
室７すなわち渦室を形成する。渦室を通る軸線方向断面
は平行以外の側面をもつ適当な形状を有するのが良い。
接線方向の流れを渦室に導入する直径方向に位置したデ
ート９及びポート１０が設けられている。
ート９及びポート１０が設けられている。
閉鎖体部材４はペース部材１と対向する端部でステム５
の端部及び環状コラム６の端部と協同して内側環状出口
開口部１１及び外側環状出口開口部１２を形成する。開
口部１１は出口通路１３と連通している。同様に、開口
部１２は部材２の本体に形成されている環状せき１４及
び環状区画室ｌ５を介して出口通路１６と連通している
。
の端部及び環状コラム６の端部と協同して内側環状出口
開口部１１及び外側環状出口開口部１２を形成する。開
口部１１は出口通路１３と連通している。同様に、開口
部１２は部材２の本体に形成されている環状せき１４及
び環状区画室ｌ５を介して出口通路１６と連通している
。
作動中、第１の液体を接線方向入口ポート９から渦室７
に供給し且つ第二の液体を接線方向入口ポート！０から
渦室７に供給する。例えば、？−・ト１０で導入される
液体は核燃料の再処理に用いる無臭ケロシン中の燐酸ト
リブチルのような有機溶剤であるのがよく、ポート９で
導入される液体は硝酸に溶解している核燃料を含む水性
相であるのがよい。接線方向入口によシ、λつの液体の
渦巻きが渦室７内に起こって十分な混合を行ない、その
ため液体間に成分の物質移動がおこる。渦巻流は渦室７
から環状コラム６を旋回して上昇する。
に供給し且つ第二の液体を接線方向入口ポート！０から
渦室７に供給する。例えば、？−・ト１０で導入される
液体は核燃料の再処理に用いる無臭ケロシン中の燐酸ト
リブチルのような有機溶剤であるのがよく、ポート９で
導入される液体は硝酸に溶解している核燃料を含む水性
相であるのがよい。接線方向入口によシ、λつの液体の
渦巻きが渦室７内に起こって十分な混合を行ない、その
ため液体間に成分の物質移動がおこる。渦巻流は渦室７
から環状コラム６を旋回して上昇する。
コラムを上昇するとき、求心加速度とλつの液体の密度
差とによシ、忰い方の液体はステム５に向って移動し又
重い方の液体はコラム６の壁に向って移動する。
差とによシ、忰い方の液体はステム５に向って移動し又
重い方の液体はコラム６の壁に向って移動する。
前述の例では、軽い方の液体である溶剤はコラムの頂部
で環状開口部１１及び出口通路１３から出る。重い方の
水性液は環状開口部１２及び出口通路ｌ６から出る。
で環状開口部１１及び出口通路１３から出る。重い方の
水性液は環状開口部１２及び出口通路ｌ６から出る。
渦室７を２つの接線方向入口を有するものとして示しで
あるけれど屯、入口の数は選択事項であることかわかる
だろう。例えば、液体が渦室に入る前に混合されている
場合には、単一の接線方向入口を有する渦室を用いるこ
とができる。
あるけれど屯、入口の数は選択事項であることかわかる
だろう。例えば、液体が渦室に入る前に混合されている
場合には、単一の接線方向入口を有する渦室を用いるこ
とができる。
接触器の別の態様を第３図に示す。第１図の態様と同様
に、この接触器は渦室７及び環状コラム６を有する。し
かしながら、コラムの上端の幾何学的形状は、鋭い縁と
流路の突然の変化を回避するように変更されている。第
３図ではこの形状は層流を助長するような形状である。
に、この接触器は渦室７及び環状コラム６を有する。し
かしながら、コラムの上端の幾何学的形状は、鋭い縁と
流路の突然の変化を回避するように変更されている。第
３図ではこの形状は層流を助長するような形状である。
前に述べたように、渦室７からの渦巻流はコラム６を旋
回して上昇し、軽いすなわち重くない相はコラムの中心
に向って移動し、重い相はコラムの壁に向って移動する
。重い相は矢印１７で示す流路をたどって室２２の底に
集まシ、そこから重い相を出口１８を介して排出するこ
とができ為。
回して上昇し、軽いすなわち重くない相はコラムの中心
に向って移動し、重い相はコラムの壁に向って移動する
。重い相は矢印１７で示す流路をたどって室２２の底に
集まシ、そこから重い相を出口１８を介して排出するこ
とができ為。
軽い相は矢印１９で示す流路をたどって室２２の上部領
域内に円滑に流入し、ここから軽い相を出口２０を介し
て排出することができる。変形態様として、出口２０を
上部閉鎖部材２１に配置してもよい。使用中、接触器は
完全に満たされ且つ相間の界面が区画室２２内に出来る
ことがわかるであろう。
域内に円滑に流入し、ここから軽い相を出口２０を介し
て排出することができる。変形態様として、出口２０を
上部閉鎖部材２１に配置してもよい。使用中、接触器は
完全に満たされ且つ相間の界面が区画室２２内に出来る
ことがわかるであろう。
既知の流体ポンプ装置によって液体を渦室に導入するこ
とができる。かかるポンプ装置は可動部品を含まず、有
毒で危険な液体を圧送するときに特に有利である。
とができる。かかるポンプ装置は可動部品を含まず、有
毒で危険な液体を圧送するときに特に有利である。
複数の接触器を連結して十字流カスケード或いは向流カ
スケードを作ることができ、又この作動原理は気体流入
流と液体流入流の任意の組合わせに等しく適用できる。
スケードを作ることができ、又この作動原理は気体流入
流と液体流入流の任意の組合わせに等しく適用できる。
単一の接触器或いは複数の接触器を任意の適尚な平面内
に配向させることができる。
に配向させることができる。
液体の物理的な分離に先立つ流体間の成分の物質移動は
、混合度及び接触器内の滞留時間によって決定される。
、混合度及び接触器内の滞留時間によって決定される。
効果的な物質移動を得るために、例えば十字流モードに
或いは向流そ−げに互いに連結しうる個々の接触器のカ
スケードを用いることができる。
或いは向流そ−げに互いに連結しうる個々の接触器のカ
スケードを用いることができる。
第７図は十字流操作用に構成された接触器２５のカスケ
ードを概略的に示している。個々の接触器間の連結方法
を更によく理解するために、これらの接触器の入口及び
出口は第１図に用いられている参照番号で指示しである
。かくして、フローライン２６の中を第１流体ポンプに
よって駆動される第１流体は入口９からカスケードの第
１接触器に流入し、第コ流体？ングによってフローライ
ン２７に沿って駆動される第コ流体は入口１０から第１
接触器に流入する。単なる例として、核燃料の再処理を
参照すると、第１流体は硝酸に溶解している核燃料を含
む水性相であるのがよく、第コ流体は無臭ケロシン中の
燐酸トリブチルのような有機溶剤であるのがよい。第７
図かられかるように、水性相が接触器を流れるとき、新
らしい溶剤が個々の接触器に供給される。
ードを概略的に示している。個々の接触器間の連結方法
を更によく理解するために、これらの接触器の入口及び
出口は第１図に用いられている参照番号で指示しである
。かくして、フローライン２６の中を第１流体ポンプに
よって駆動される第１流体は入口９からカスケードの第
１接触器に流入し、第コ流体？ングによってフローライ
ン２７に沿って駆動される第コ流体は入口１０から第１
接触器に流入する。単なる例として、核燃料の再処理を
参照すると、第１流体は硝酸に溶解している核燃料を含
む水性相であるのがよく、第コ流体は無臭ケロシン中の
燐酸トリブチルのような有機溶剤であるのがよい。第７
図かられかるように、水性相が接触器を流れるとき、新
らしい溶剤が個々の接触器に供給される。
変形態様として、第３図に示すように、接触器３０を向
流操作用に構成することができる。この構成では、水性
相の流れを実線で表わし、溶剤相の流れを点線で表わし
ている。これらの相は流体ポンプで再度駆動され、カス
ケードに亘って有利な駆動圧力を作シ出すために、段階
間で圧送を行なうのが望ましい。かかる段階間の圧送は
ジェットイン７’３１によってなされるのが有利である
。
流操作用に構成することができる。この構成では、水性
相の流れを実線で表わし、溶剤相の流れを点線で表わし
ている。これらの相は流体ポンプで再度駆動され、カス
ケードに亘って有利な駆動圧力を作シ出すために、段階
間で圧送を行なうのが望ましい。かかる段階間の圧送は
ジェットイン７’３１によってなされるのが有利である
。
ジェットポンプは３０装置であり、この装置では、第１
の口の流入流はノズル又はジェットを通Ｍして、ノズル
又はジェットから間隔を隔てていて装置の第２の口を形
成する同軸のディフューザ一部分に入る。第３の口はノ
ズルとディフューザーとの間の空間と連通して、第３の
口からの流れをノズルからディフューザーへの流れに同
伴させる。かくして第Ｓ図を参照すると、ライン３２に
沿って圧送された水性流がジェットポンプの第１の口に
流入して、カスケードの前の接触器から出る溶剤流を同
伴させる。この構成では、各接触器は夫々のジェットポ
ンプからの流出流を受は入れる単一の入口を備えている
。カスケードの反対側の端部では、ライン３３に沿って
圧送される溶剤流が、関連したジェン）Ｊンプの第１の
口に流入してカスケードの次に続く接触器から出る水性
流を同伴させるような逆のことが起こる。カスケードの
個々の接触器の数は作業条件に合うように選ぶことかで
き、接触器の数は図面に示すようなグ個に限定されない
。
の口の流入流はノズル又はジェットを通Ｍして、ノズル
又はジェットから間隔を隔てていて装置の第２の口を形
成する同軸のディフューザ一部分に入る。第３の口はノ
ズルとディフューザーとの間の空間と連通して、第３の
口からの流れをノズルからディフューザーへの流れに同
伴させる。かくして第Ｓ図を参照すると、ライン３２に
沿って圧送された水性流がジェットポンプの第１の口に
流入して、カスケードの前の接触器から出る溶剤流を同
伴させる。この構成では、各接触器は夫々のジェットポ
ンプからの流出流を受は入れる単一の入口を備えている
。カスケードの反対側の端部では、ライン３３に沿って
圧送される溶剤流が、関連したジェン）Ｊンプの第１の
口に流入してカスケードの次に続く接触器から出る水性
流を同伴させるような逆のことが起こる。カスケードの
個々の接触器の数は作業条件に合うように選ぶことかで
き、接触器の数は図面に示すようなグ個に限定されない
。
第１図は流体接触器の実施例の長手方向の断面図であシ
、 第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図であシ、 第３図は流体接触器の別の実施例の長手方向の断面図で
あり、 第９図は十字流操作用に構成した複数の流体接触器の概
略の配列であυ、 第Ｓ図は向流操作用に構成した複数の流体接触器の概略
の配列である。 １・・・・・・ベース部材、 ２・・・・・・管状部
材、１４・・・・・・閉鎖部材、 ６・・・・・・コラ
ム、７・・・・・・渦室。
、 第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図であシ、 第３図は流体接触器の別の実施例の長手方向の断面図で
あり、 第９図は十字流操作用に構成した複数の流体接触器の概
略の配列であυ、 第Ｓ図は向流操作用に構成した複数の流体接触器の概略
の配列である。 １・・・・・・ベース部材、 ２・・・・・・管状部
材、１４・・・・・・閉鎖部材、 ６・・・・・・コラ
ム、７・・・・・・渦室。
Claims (7)
- （１）渦段階と分離器段階とを有し、渦段階は少なくと
も１つの接線方向入口９と軸線方向出口とを有する渦室
７から成り、分離器段階は、渦室の軸線方向出口の延長
部を形成し且つ渦室から遠い方の端部に或いはその端部
に隣接して間隔の隔つた開口部１１、１２を有するコラ
ム６から成り、これによつて、入口から渦室７に導入さ
れた密度の異なる流体が渦室で渦巻き、渦室７からの渦
巻流がコラムに沿つて通過すると流体の分離が行なわれ
、分離した流体がコラムから間隔の隔つた開口部１１、
１２を通して出ることを特徴とする流体接触器。 - （２）渦室７及びコラム６が一体の組立体から成ること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流体接触器
。 - （３）コラム６は横断面が環状であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の流体接触器。 - （４）コラムから出る流体の層流流路１７、１９を構成
する面を有している特徴とする特許請求の範囲第１項、
第２項又は第３項に記載の流体接触器。 - （５）複数の一体の組立体がカスケードを形成している
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の流体接
触器。 - （６）前記組立体を十字流モードに互いに接続すること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の流体接触器
。 - （７）前記組立体を向流モードに互いに接続することを
特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の流体接触器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB848404749A GB8404749D0 (en) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | Fluidic contactor |
| GB8404749 | 1984-02-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618101A true JPS618101A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=10557065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60034274A Pending JPS618101A (ja) | 1984-02-23 | 1985-02-22 | 流体接触器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4693822A (ja) |
| EP (1) | EP0153843B1 (ja) |
| JP (1) | JPS618101A (ja) |
| DE (1) | DE3584899D1 (ja) |
| GB (2) | GB8404749D0 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8803138D0 (en) * | 1988-02-11 | 1988-03-09 | Atomic Energy Authority Uk | Fluidic contactors |
| US5160623A (en) * | 1988-10-19 | 1992-11-03 | Stone & Webster Engineering Corp. | Apparatus and process for fluid-fluid contact |
| US5076930A (en) * | 1988-10-19 | 1991-12-31 | Stone & Webster Engineering Corporation | Apparatus and process for liquid-liquid contact |
| US5160605A (en) * | 1991-04-10 | 1992-11-03 | Valiant Machine & Tool Inc. | Device for separating hydrocarbon products from water with venturi jet pump |
| GB9401969D0 (en) * | 1994-02-02 | 1994-03-30 | Smithkline Beecham Plc | Process |
| GB9500977D0 (en) * | 1995-01-19 | 1995-03-08 | Smithkline Beecham Plc | Novel process |
| GB9925934D0 (en) | 1999-11-03 | 1999-12-29 | Glaxo Group Ltd | Novel apparatus and process |
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1984
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- 1985-02-22 JP JP60034274A patent/JPS618101A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS54114475A (en) * | 1978-02-15 | 1979-09-06 | Robatel Slpi | Multistage liquid extractor |
Also Published As
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|---|---|
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