RU2016622C1

RU2016622C1 - Centrifugal extractor

Info

Publication number: RU2016622C1
Authority: RU
Inventors: Г.В. Корпусов; А.Т. Филянин
Original assignee: Институт физической химии РАН
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: extractor includes rotary housing 1, mixing chambers 2, segregation chambers 3, angular agitator 4, central pipe 5, intake spaces 6, discharge holes 7, inlet holes 8, pipe 9, annular gap 10, agitator 11, hydraulic lock (cylinder) 12, stoppers 13, bottom 14, annular horizontal partition 15, second stage hydraulic lock 16. Intake spaces 6 are disposed vertically after extractor chambers in diametrically opposite direction and are provided in their upper portion with inlet holes for receiving extract and in lower portion with discharge holes directed towards axis of rotation and upwards. Inlet and discharge holes are disposed in vertical nonintersecting planes. EFFECT: improved efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в химической технологии и в аналитической химии для проведения полупротивоточных процессов разделения. The invention relates to the design of centrifugal extractors and can be used in chemical technology and in analytical chemistry for conducting semi-countercurrent separation processes.

Целью изобретения является увеличение полноты извлечения целевого продукта и уменьшения потерь экстрагента. The aim of the invention is to increase the completeness of extraction of the target product and reduce losses of extractant.

На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows an extractor, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, top view.

Центробежный экстрактор снабжен вращающимся корпусом 1, внутри которого расположены смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3, неподвижной угловой мешалкой 4, центральной трубкой 5, приемными полостями 6, выходными отверстиями 7, направленными к оси вращения и вверх и служащими для опорожнения приемных полостей, выходными отверстиями 8 для заполнения приемных емкостей, трубкой 9 для опорожнения второй ступени, кольцевым зазором 10, мешалкой 11, находящейся в первой ступени, цилиндром, выполняющим роль гидрозатвора 12 первой ступени, заглушками 13, герметизирующими приемные полости в верхней части, днищем 14 смесительной камеры, кольцевой горизонтальной перегородкой 15, гидрозатвором 16 второй ступени. The centrifugal extractor is equipped with a rotating body 1, inside of which there are mixing chambers 2, delamination chambers 3, a fixed angular mixer 4, a central tube 5, receiving cavities 6, outlet openings 7 directed to the axis of rotation and up and used to empty the receiving cavities, outlet openings 8 to fill the receiving containers, a tube 9 for emptying the second stage, an annular gap 10, an agitator 11 located in the first stage, a cylinder acting as a water lock 12 of the first stage, plugs E 13, sealing the receiving chamber at the top, the bottom 14 of the mixing chamber, an annular horizontal wall 15, 16 of the second stage hydraulic lock.

Экстрактор работает следующим образом. The extractor works as follows.

Через центральную трубку 5 в нижнюю ступень корпуса 1 вводят определенный объем неподвижной тяжелой фазы - исходный раствор. С помощью трубки 9 аналогично заполняют вторую ступень. Затем запускают электродвигатель, который приводит во вращение корпус экстрактора. При этом трубка 9 не контактирует с растворами, находящимися во второй ступени, поскольку под действием центробежных сил жидкости отбрасываются к периферии. С помощью дозирующего устройства подают подвижную легкую фазу с заданным расходом в первую смесительную камеру 2 по центральной трубке 5. Мешалка 11 в первой ступени и угловая мешалка 4 обеспечивают равномерное перемешивание жидкостей. Из смесительной камеры 2 через кольцевой зазор 10 образовавшаяся эмульсия попадает в камеру расслаивания 3, где под действием центробежных сил расслаивается на легкую и тяжелую фазы. По мере поступления легкой фазы из смесительной камеры 2 в камеру расслаивания 3 она доходит до уровня гидрозатвора 12, поднимается по внутренней поверхности цилиндра и попадает в смесительную камеру второй ступени. Обедненная по легкой фазе эмульсия через кольцевой зазор 10 возвращается в смесительную камеру 2, создавая рециркуляцию в первой ступени. Во второй ступени гидродинамические процессы повторяются и подвижная легкая фаза в виде экстракта поступает из второй камеры расслаивания через входные отверстия в приемную полость 6, загерметизированную заглушкой 13. Приемные полости 6 рассчитаны на определенный объем и заполняются одновременно. После окончания процесса экстрактор останавливается и экстракт из приемных полостей 6 отсасывается с помощью перистальтического насоса через выходные отверстия 7, соединяющиеся с нижней частью приемных полостей 6. Through a central tube 5, a certain volume of the stationary heavy phase, the initial solution, is introduced into the lower stage of the housing 1. Using the tube 9 similarly fill the second stage. Then start the electric motor, which drives the extractor housing. In this case, the tube 9 does not come into contact with the solutions located in the second stage, since under the action of centrifugal forces the liquids are discarded to the periphery. Using a metering device, a mobile light phase with a predetermined flow rate is supplied to the first mixing chamber 2 through the central tube 5. The mixer 11 in the first stage and the corner mixer 4 provide uniform mixing of liquids. From the mixing chamber 2 through the annular gap 10, the resulting emulsion enters the separation chamber 3, where under the action of centrifugal forces exfoliates into light and heavy phases. As the light phase arrives from the mixing chamber 2 into the delamination chamber 3, it reaches the level of the water trap 12, rises along the inner surface of the cylinder and enters the mixing chamber of the second stage. The emulsion depleted in light phase through the annular gap 10 is returned to the mixing chamber 2, creating recirculation in the first stage. In the second stage, the hydrodynamic processes are repeated and the mobile light phase in the form of an extract enters from the second delamination chamber through the inlet openings into the receiving cavity 6, sealed with a plug 13. The receiving cavities 6 are designed for a certain volume and are filled at the same time. After the end of the process, the extractor stops and the extract from the receiving cavities 6 is sucked off using a peristaltic pump through the outlet openings 7 connected to the lower part of the receiving cavities 6.

Центробежный экстрактор предлагаемой конструкции прошел лабораторные технологические испытания на примере разделения изотопов молибдена-99 и технеция-99. В качестве экстрагента использовали легколетучий экстрагент - метилэтилкетон, водная фаза представляла собой раствор молибдата натрия, промывной раствор - 2,5М К₂СО₃. В процессе разделения выход целевого продукта (технеция-99) составил не менее 99%. Практически не было потерь экстрагента. В то же время при проведении испытаний в тех же условиях на экстракторе-прототипе потери экстрагента составляли 10-15% пропускаемого объема, а выход технеция составлял не более 95%.The centrifugal extractor of the proposed design has undergone laboratory technological tests using the example of separation of molybdenum-99 and technetium-99 isotopes. A volatile extractant — methyl ethyl ketone — was used as the extractant, the aqueous phase was a sodium molybdate solution, and the washing solution was 2.5 M K ₂ CO ₃ . In the separation process, the yield of the target product (technetium-99) was at least 99%. Virtually no loss of extractant. At the same time, when testing under the same conditions on the prototype extractor, the loss of extractant was 10-15% of the transmitted volume, and the yield of technetium was not more than 95%.

Claims

A CENTRIFUGAL EXTRACTOR, comprising a rotating casing, provided with horizontal horizontal baffles separating it into mixing chambers and delamination chambers, a central tube for supplying initial solutions and emptying, mixing and suction devices for discharging liquids, characterized in that, in order to increase the completeness of extraction of the target product and reduce extractant losses, the extractor is equipped with receiving cavities located vertically behind the extractor chambers in diametrically opposite Each direction has inlet openings for receiving the extract in the upper part, and outlet openings directed to the axis of rotation and upward in the lower part, while the inlet and outlet openings are located in vertical planes that do not intersect.