RU2178326C2

RU2178326C2 - Method of multi-phase extraction

Info

Publication number: RU2178326C2
Application number: RU98110009A
Authority: RU
Inventors: А.Э. Коштанян
Original assignee: Байер Аг
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2002-01-20

Abstract

FIELD: multi-phase extraction in liquid-to-liquid system by solvents; chemical, hydrometallurgical, microbiological and other industries. SUBSTANCE: method includes bringing the phase to be extracted in contact with extractive reagent in external chamber and re-extraction of extractive reagent in contact with absorbing phase in re-extraction chamber. Extraction is conducted at many stages; each stage includes extraction and re-extraction chambers; extractive reagent is fed in crossing flow with absorbing and extractable phases inside one stage. Extractable and absorbing phases are passed through several or through all stages in counter flow. EFFECT: enhanced efficiency due to optimization of delivery of phases and interconnected of separating stages. 6 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к технологии многофазовой экстракции, более конкретно к способу многофазовой экстракции, который может найти применение в химической, гидрометаллургической, микробиологической и других отраслях промышленности при разделении, концентрировании и очистке веществ. The invention relates to a multiphase extraction technology, and more particularly to a multiphase extraction method, which may find application in chemical, hydrometallurgical, microbiological and other industries in the separation, concentration and purification of substances.

Известен способ многофазовой экстракции в экстракционном аппарате, включающий приведение экстракционной фазы в контакт с экстрагентом в экстракционной камере и реэкстрагирование экстрагента в контакте с поглощающей фазой в реэкстракционной камере (см. журнал "Теоретические основы химической технологии", 1984 г. , т. 18, N 6, стр. 736 - 738). A known method of multiphase extraction in an extraction apparatus, comprising bringing the extraction phase into contact with the extractant in the extraction chamber and reextracting the extractant in contact with the absorbing phase in the reextraction chamber (see the journal "Theoretical Foundations of Chemical Technology", 1984, v. 18, N 6, pp. 736-738).

Известный способ многофазовой экстракции нуждается в усовершенствовании в отношении производительности и в расширении технологических возможностей. Т. е. его эффективность не удовлетворяет все растущим требованиям. The known multiphase extraction method needs to be improved in terms of productivity and the expansion of technological capabilities. That is, its effectiveness does not satisfy all growing requirements.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности способа многофазовой экстракции за счет оптимизации подачи фаз и соединения разделительных ступеней между собой. При этом в первую очередь ставится задача повышения экономичности и эффективности разделения систем вещества, в которых очень незначительно распределение экстрагируемого вещества между отдельными фазами. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the multiphase extraction method by optimizing the supply of phases and connecting the separation stages to each other. In this case, first of all, the task is to increase the cost-effectiveness and efficiency of separation of systems of matter in which the distribution of the extracted substance between the individual phases is very insignificant.

Поставленная задача решается в способе многофазовой экстракции в экстракционном аппарате, включающем приведение экстрагируемой фазы в контакт с экстрагентом в экстракционной камере и реэкстрагирование экстрагента в контакте с поглощающей фазой в реэкстракционной камере, за счет того, что экстракцию проводят во множестве последовательно расположенных ступенях, каждая из которых содержит экстракционную и реэкстракционную камеры, при этом экстрагент подают в перекрестном потоке с поглощающей и экстрагируемой фазами внутри одной и той же ступени, а экстрагируемую и поглощающую фазы пропускают через несколько или все ступени в противотоке. The problem is solved in a method of multiphase extraction in an extraction apparatus, including bringing the extractable phase into contact with the extractant in the extraction chamber and reextracting the extractant in contact with the absorbing phase in the reextraction chamber, due to the fact that the extraction is carried out in a plurality of stages arranged in series, each of which contains extraction and re-extraction chambers, while the extractant is fed in a cross-flow with absorbing and extractable phases inside the same the same stage, and the absorbing and extractable phase is passed through several or all stages in countercurrent.

При этом экстрагент можно использовать циркулирующим в перекрестном потоке по отношению к экстрагируемой и поглощающей фазам в одной и той же ступени. В качестве альтернативы экстрагент можно подавать через все ступени в противотоке к экстрагируемой фазе и в прямотоке к поглощающей фазе или наоборот в прямотоке к экстрагируемой фазе и в противотоке к поглощающей фазе. In this case, the extractant can be used circulating in a cross flow with respect to the extracted and absorbing phases in the same stage. Alternatively, the extractant can be fed through all stages in countercurrent to the extractable phase and in direct flow to the absorbing phase, or vice versa in direct flow to the extractable phase and in counterflow to the absorbing phase.

Способ согласно изобретению предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы внутри ступени экстрагируемая фаза экстрагировалась в диспергирующей зоне экстракционной камеры, а поглощающая фаза - в диспергирующей зоне реэкстракционной камеры в экстрагенте, образующем непрерывную фазу, и чтобы обогащенная экстрагированным веществом жидкая непрерывная фаза подавалась в той же ступени из экстракционной камеры в диспергирующую зону реэкстракционной камеры, а обедненная в реэкстракционной камере непрерывная жидкая фаза подавалась в диспергирующую зону экстракционной камеры в этой же или в следующей камере. Такой порядок действия при использовании системы Миксер-Зеттлера для экстракции и реэкстракции соответствует одноступенчатому режиму с перекрестным потоком. The method according to the invention is preferably carried out in such a way that the extractable phase is extracted in the dispersion zone of the extraction chamber inside the stage, and the absorbing phase is extracted in the dispersion zone of the extraction chamber in the extractant forming a continuous phase, and that the liquid continuous phase enriched in the extracted substance is supplied from the extraction stage extraction chamber into the dispersing zone of the stripping chamber, and the continuous liquid phase depleted in the stripping chamber was supplied to spergiruyuschuyu zone of the extraction chamber in the same or in the next chamber. This procedure when using the Mixer-Zettler system for extraction and stripping corresponds to a single-stage cross-flow mode.

Согласно другой предпочтительной форме выполнения изобретения в способе согласно изобретению осуществляют трехфазовую экстракцию, при которой
а) в качестве экстрагируемой фазы используют жидкость, плотность которой больше или меньше, чем плотность экстрагента, и
б) в качестве поглощающей фазы используют жидкость, плотность которой меньше, чем плотность экстрагента, когда плотность экстрагируемой фазы превышает плотность экстрагента, и плотность которой больше, чем плотность экстрагента, когда плотность экстрагируемой фазы меньше плотности экстрагента, в результате чего благодаря разности плотности дисперсных фаз по отношению к плотности непрерывной фазы обеспечивается поддержание циркулирующего потока непрерывной фазы между экстракционной и реэкстракционной камерами.According to another preferred embodiment of the invention, a three-phase extraction is carried out in the method according to the invention, in which
a) as the extractable phase, a liquid is used whose density is greater or less than the density of the extractant, and
b) as the absorbing phase, a liquid is used whose density is less than the density of the extractant when the density of the extractable phase exceeds the density of the extractant, and whose density is greater than the density of the extractant when the density of the extracted phase is lower than the density of the extractant, resulting in a difference in the density of the dispersed phases with respect to the density of the continuous phase, the circulation of the continuous phase between the extraction and re-extraction chambers is maintained.

Неожиданно было установлено, что в способе, осуществляемом согласно изобретению, эффект разделения и, следовательно, общая эффективность резко повышается по сравнению с известным способом многофазовой экстракции, как функция количества разделительных ступеней. Это означает, что при решении сложных проблем, связанных с разделением, при наличии неоптимальных коэффициентов распределения можно в экстракторе обойтись меньшим количеством разделительных ступеней, по сравнению с известным способом многофазовой экстракции. It was unexpectedly found that in the method carried out according to the invention, the separation effect and, consequently, the overall efficiency increases sharply compared with the known method of multiphase extraction, as a function of the number of separation stages. This means that when solving complex problems associated with separation, in the presence of non-optimal distribution coefficients, a smaller number of separation stages can be dispensed with in the extractor compared to the known multiphase extraction method.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью примеров его осуществления и чертежей. Below the invention is explained in more detail using examples of its implementation and drawings.

Фиг. 1 изображает схему осуществления способа многофазовой экстракции, согласно предшествующему уровню техники. FIG. 1 depicts a flow diagram of a multiphase extraction method according to the prior art.

Фиг. 2 - схему последовательного подключения разделительных ступеней, с внутренней циркуляцией экстрагента в ступенях. FIG. 2 is a diagram of the serial connection of the separation stages, with internal circulation of the extractant in the steps.

Фиг. 3 - схему последовательного подключения разделительных ступеней, с внутренней и частично наружной циркуляцией экстрагента, причем частичный поток направляется в прямотоке с экстрагируемой фазой и в противотоке с поглощающей фазой. FIG. 3 is a diagram of the serial connection of the separation stages, with internal and partially external circulation of the extractant, and the partial flow is directed in the direct flow with the extracted phase and in countercurrent with the absorbing phase.

Фиг. 4 - схему последовательного подключения разделительных ступеней при полной наружной циркуляции экстрагента, при которой экстрагент подают в противотоке по отношению к экстрагируемой фазе и в прямотоке по отношению к экстрагирующей фазе. FIG. 4 is a diagram of the serial connection of the separation stages with the complete external circulation of the extractant, in which the extractant is supplied in countercurrent with respect to the extracted phase and in direct flow with respect to the extracted phase.

Фиг. 5 - схему последовательного подключения разделительных ступеней при полной наружной циркуляции экстрагента, при которой экстрагент подают в прямотоке по отношению к экстрагируемой фазе и в противотоке по отношению к экстрагирующей фазе. FIG. 5 is a diagram of the serial connection of the separation stages with the complete external circulation of the extractant, in which the extractant is fed in a direct flow with respect to the extracted phase and in countercurrent with respect to the extracting phase.

Фиг. 6 изображает разделительную ступень в виде трехфазного экстрактора. FIG. 6 shows a separation stage in the form of a three-phase extractor.

Фиг. 7-10 - примеры видов подключений многоступенчатых трехфазовых экстракторов. FIG. 7-10 are examples of connection types of multi-stage three-phase extractors.

В многоступенчатых экстракционных аппаратах, выполненных согласно фиг. 1-5, каждая разделительная ступень содержит соответственно экстракционную 1 и реэкстракционную камеры 2. В экстракционных камерах 1 экстрагент загружается экстрагируемым веществом из экстрагируемой фазы. В реэкстракционных камерах 2 экстрагент отдает экстрагированное вещество поглощающей фазе. In the multi-stage extraction apparatus made according to FIG. 1-5, each dividing stage contains respectively extraction 1 and re-extraction chambers 2. In extraction chambers 1, the extractant is loaded with an extractable substance from the extractable phase. In the stripping chambers 2, the extractant gives off the extracted substance to the absorbing phase.

При традиционной схеме с противотоком, описываемой посредством фиг. 1, экстрагент подается последовательно сверху вниз в противотоке к экстрагируемой фазе через экстракционные камеры 1 и затем в противотоке к поглощающей фазе, т. е. снизу вверх через реэкстракционные камеры 2. Отдельные разделительные ступени расположены непосредственно друг за другом, а экстрагент циркулирует по внешнему контуру или перекачивается по нему. In the conventional counterflow design described by FIG. 1, the extractant is fed sequentially from top to bottom in countercurrent to the extracted phase through the extraction chambers 1 and then in countercurrent to the absorbing phase, that is, from bottom to top through reextraction chambers 2. Separate separation stages are located directly behind each other, and the extractant circulates along the external circuit or pumped over it.

При способах подачи фаз и схемах расположения разделительных ступеней, показанных на фиг. 2 и 3, выполненных согласно изобретению напротив, обеспечивают циркуляцию экстрагента в перекрестном потоке по отношению к поглощающей и экстрагируемой фазам одной и той же разделительной ступени, при этом экстрагируемая и поглощающая фазы пропускаются через все ступени в противотоке. Таким образом обеспечивается рециркуляция экстрагента по внутренним частичным контурам без или с использованием наружной рециркуляции. With the phase feeding methods and arrangement of the separation stages shown in FIG. 2 and 3, made according to the invention, on the contrary, provide the circulation of the extractant in a cross flow with respect to the absorbing and extractable phases of the same separation stage, while the extracting and absorbing phases are passed through all stages in countercurrent. This ensures that the extractant is recirculated along the internal partial circuits without or using external recirculation.

В схемах подачи фаз, изображенных на фиг. 4 и 5 согласно изобретению, экстрагент также подается внутри одной и той же ступени в перекрестном потоке по отношению к поглощающей и экстрагируемой фазам, но в противотоке к экстрагируемой фазе и в прямотоке к поглощающей фазе (см. фиг. 4) или наоборот в прямотоке к экстрагируемой фазе и в противотоке к поглощающей фазе (см. фиг. 5) через все ступени. In the phase supply circuits shown in FIG. 4 and 5 according to the invention, the extractant is also fed inside the same stage in a cross-flow with respect to the absorbing and extractable phases, but in countercurrent to the extracted phase and in the direct flow to the absorbing phase (see Fig. 4) or vice versa in the direct flow to extractable phase and in countercurrent to the absorbing phase (see Fig. 5) through all stages.

При первом и втором технологических режимах жидкая экстрагируемая фаза диспергируется и тонко распределяется внутри одной ступени в диспергирующей зоне экстракционных камер 1, а жидкая поглощающая фаза - в диспергирующей зоне реэкстракционных камер 2 в экстрагенте, образующем непрерывную жидкую фазу. При протекании через экстракционную камеру непрерывная фаза обогащается экстрагируемым веществом из дисперсной экстрагируемой фазы. Затем обогащенная непрерывная жидкая фаза в той же разделительной ступени переводится в диспергирующую зону реэкстракционной камеры 2. Здесь при контакте с дисперсной поглощающей фазой происходит обеднение непрерывной фазы и соответственно обогащение поглощающей фазы экстрагированным веществом. Обедненная непрерывная жидкая фаза снова подается в диспергирующую зону экстракционной камеры 1 в той же или другой разделительной ступени, в результате чего в каждой разделительной ступени происходит внутренняя или последовательная циркуляция непрерывной фазы. In the first and second technological modes, the liquid extractable phase is dispersed and finely distributed within one stage in the dispersing zone of the extraction chambers 1, and the liquid absorbing phase is dispersed in the dispersing zone of the reextraction chambers 2 in the extractant forming a continuous liquid phase. When flowing through the extraction chamber, the continuous phase is enriched in the extracted substance from the dispersed extractable phase. Then, the enriched continuous liquid phase in the same separation stage is transferred to the dispersing zone of the re-extraction chamber 2. Here, upon contact with the dispersed absorbing phase, the continuous phase is depleted and, accordingly, the absorbing phase is enriched in the extracted substance. The depleted continuous liquid phase is again fed into the dispersing zone of the extraction chamber 1 in the same or another separation stage, as a result of which an internal or sequential circulation of the continuous phase occurs in each separation stage.

При практическом осуществлении способа, осуществляемом согласно изобретению, положительно зарекомендовали себя в качестве разделительных ступеней ступени трехфазовой экстракции, изображенные на фиг. 6. При этом в качестве экстрагируемой фазы предпочтительно применяют жидкость, плотность которой больше или меньше плотности экстрагента. В таком случае в качестве поглощающей фазы целесообразно использовать жидкость, плотность которой меньше, чем плотность непрерывной фазы или плотности экстрагента, когда плотность экстрагируемой фазы больше, чем плотность непрерывной фазы, и плотность которой больше, чем плотность жидкой фазы, когда плотность экстрагируемой фазы меньше, чем плотность непрерывной фазы экстрагента, в результате чего, исключительно благодаря разнице плотностей дисперсных фаз по отношению к непрерывной фазе, может поддерживаться циркуляция потока непрерывной фазы между экстракционной и реэкстракционной камерами. In the practical implementation of the method carried out according to the invention, they have positively established themselves as separation stages of the three-phase extraction stages depicted in FIG. 6. In this case, a liquid whose density is greater or less than the density of the extractant is preferably used as the extracted phase. In this case, it is advisable to use a liquid whose density is less than the density of the continuous phase or the density of the extractant when the density of the extracted phase is higher than the density of the continuous phase and whose density is greater than the density of the liquid phase when the density of the extracted phase is less, than the density of the continuous phase of the extractant, as a result of which, solely due to the difference in the densities of the dispersed phases with respect to the continuous phase, the flow circulation can be maintained the first phase between the extraction and re-extraction chambers.

Ступень трехфазовой экстракции состоит, в принципе, из экстракционной камеры 1 и реэкстракционной камеры 2, обе эти камеры снабжены диспергирующим устройством 3. В своей верхней и нижней частях камеры 1 и 2 сообщены соединительными каналами или, как их называют, переливами 4. В зависимости от плотности дисперсных фаз разделительная ступень используется таким образом, чтобы границы раздела контактирующих фаз располагались выше или ниже соединений между камерами 1 и 2. Ступень трехфазовой экстракции оснащена патрубками 5 и 6 для подачи и отвода экстрагируемой фазы, а также патрубками 7 и 8 для подачи и отвода поглощающей фазы. The three-phase extraction stage consists, in principle, of the extraction chamber 1 and the stripping chamber 2, both of these chambers are equipped with a dispersing device 3. In their upper and lower parts, the chambers 1 and 2 are connected by connecting channels or, as they are called, overflows 4. Depending on the density of the dispersed phases, the separation stage is used so that the interfaces of the contacting phases are located above or below the connections between chambers 1 and 2. The three-phase extraction stage is equipped with nozzles 5 and 6 for supply and discharge extractable phase, as well as nozzles 7 and 8 for supply and removal of the absorbing phase.

На фиг. 7 и 8 изображены многоступенчатые трехфазовые экстракторы, в которых камеры 1 и 2 в виде системы разделительных ступеней расположены последовательно и сообщены между собой таким образом, что становится возможным осуществить режим потока по схемам, изображенным на фиг. 2 и 3. Камеры 1 и 2 также снабжены диспергирующим устройством 3. В своей верхней и нижней частях камеры 1 и 2 сообщены между собой соединительными каналами или переливами 4. В зависимости от плотности и/или удельных долей дисперсных фаз граница раздела контактирующих фаз находится выше или ниже соединений 4, связывающих камеры 1 и 2. Ступени оборудованы патрубками 5 и 6 для подачи и патрубками 7 и 8 для отвода дисперсных поглощающей и экстрагируемой фаз. Кроме того, в варианте на фиг. 8 предусмотрено наличие патрубка 9 для подвода и патрубка 10 для отвода непрерывной фазы. Камеры 1 различных ступеней для обеспечения подачи дисперсных фаз сообщены друг с другом через соединительные линии 12, а камеры 2 - через соединительные линии 13. В варианте, изображенном на фиг. 8, дополнительно предусмотрена соединительная линия 14 для подачи непрерывной фазы между ступенями. In FIG. 7 and 8 depict multi-stage three-phase extractors in which chambers 1 and 2 in the form of a system of dividing stages are arranged in series and communicated with each other in such a way that it becomes possible to implement the flow mode according to the schemes depicted in FIG. 2 and 3. Chambers 1 and 2 are also equipped with a dispersing device 3. In their upper and lower parts, chambers 1 and 2 are interconnected by connecting channels or overflows 4. Depending on the density and / or specific fractions of the dispersed phases, the interface between the contacting phases is higher or lower than the connections 4 connecting the chambers 1 and 2. The steps are equipped with nozzles 5 and 6 for supply and nozzles 7 and 8 for the removal of dispersed absorbing and extracted phases. In addition, in the embodiment of FIG. 8, there is a nozzle 9 for supply and a nozzle 10 for removal of the continuous phase. The chambers 1 of various stages for supplying the dispersed phases are communicated with each other through the connecting lines 12, and the chambers 2 through the connecting lines 13. In the embodiment shown in FIG. 8, a connecting line 14 is additionally provided for supplying a continuous phase between the steps.

Многоступенчатые трехфазовые экстракторы, изображенные на фиг. 7 и 8, работают по следующему принципу. The multi-stage three-phase extractors shown in FIG. 7 and 8, work according to the following principle.

Экстракционные 1 и реэкстракционные камеры 2 заполняют экстрагентом, используемым в качестве непрерывной фазы. По патрубкам 5 и 6 и через диспергирующие устройства 3 в камеры подают экстрагируемую и поглощающую фазы. В зависимости от показателей плотности приводимых в контакт жидкостей происходит движение капелек дисперсной фазы в камерах 1 и 2 вверх или вниз и коалесценция на поверхности 11 раздела фаз. Процессы диспергирования и коалесценции повторяются в каждой ступени. Обе дисперсные фазы отводятся от первой и от последней ступени аппарата с помощью патрубков 8 и 7. При движении капельных масс через камеры 1 и 2 образуется дисперсный материал разной плотности. В результате этого происходит движение непрерывной фазы по восходящей и, с другой стороны, по нисходящей. Исключительно благодаря силе тяжести происходит циркуляция непрерывной фазы между камерами 1 и 2. Непрерывная фаза циркулирует через камеры 1 и 2, а также по соединительным каналам 4 и в варианте, изображенном на фиг. 8, дополнительно направляется по соединительным каналам 14 от одной ступени к другой. The extraction 1 and stripping chambers 2 are filled with an extractant used as a continuous phase. Through nozzles 5 and 6 and through dispersing devices 3, extractable and absorbing phases are fed into the chambers. Depending on the density indices of the liquids brought into contact, the droplets of the dispersed phase move up or down in chambers 1 and 2 and coalesce on the phase separation surface 11. The processes of dispersion and coalescence are repeated at each stage. Both dispersed phases are diverted from the first and last stages of the apparatus using nozzles 8 and 7. When droplet masses move through chambers 1 and 2, dispersed material of different densities is formed. As a result of this, the continuous phase moves along the ascending and, on the other hand, descending. Due solely to gravity, the continuous phase circulates between chambers 1 and 2. The continuous phase circulates through chambers 1 and 2, as well as through connecting channels 4 and in the embodiment shown in FIG. 8 is additionally guided through the connecting channels 14 from one stage to another.

На фиг. 9 и 10 представлены дополнительные варианты многоступенчатых трехфазовых экстракторов, предназначенных для осуществления способа согласно изобретению в соответствии со схемами, изображенными на фиг. 4 и 5. In FIG. 9 and 10 show additional variants of multi-stage three-phase extractors for implementing the method according to the invention in accordance with the schemes depicted in FIG. 4 and 5.

Многоступенчатый трехфазовый экстрактор в обоих вариантах осуществления состоит из разделительных ступеней с экстракционными камерами 1 и реэкстракционными камерами 2, снабженными диспергирующими устройствами 3. Ступени размещены в аппарате и сообщены между собой посредством соединительных линий 12 и 13, предназначенных для дисперсных экстрагируемой и поглощающей фаз, и соединительных линий 14, служащих для подачи непрерывной фазы от ступени к ступени. Экстрактор снабжен патрубками 5 и 6 (см. фиг. 9) или 6 и 7 (см. фиг. 10), и патрубками 7 и 6 (см. фиг. 9) для отвода или патрубками 7 и 6 (см. фиг. 9) и патрубками 5 и 8 (см. фиг. 10) для подачи экстрагируемой и поглощающей фаз, а также патрубками 9 и 10 для подачи и отвода и перепускной линией 15 для наружной циркуляции непрерывной фазы. Многоступенчатые трехфазовые экстракторы, изображенные на фиг. 9 и 10 работают следующим образом. The multi-stage three-phase extractor in both embodiments consists of separation stages with extraction chambers 1 and re-extraction chambers 2 equipped with dispersing devices 3. The stages are placed in the apparatus and communicated with each other by means of connecting lines 12 and 13 intended for dispersed extractable and absorbing phases, and connecting lines 14, serving to supply a continuous phase from stage to stage. The extractor is equipped with nozzles 5 and 6 (see Fig. 9) or 6 and 7 (see Fig. 10), and nozzles 7 and 6 (see Fig. 9) for outlet or nozzles 7 and 6 (see Fig. 9 ) and nozzles 5 and 8 (see Fig. 10) for supplying the extractable and absorbing phases, as well as nozzles 9 and 10 for supplying and discharging, and a bypass line 15 for external circulation of the continuous phase. The multi-stage three-phase extractors shown in FIG. 9 and 10 work as follows.

Камеры 1 и 2 ступени заполняют экстрагентом, используемым в качестве непрерывной фазы. Диспергируемые фазы подаются в камеры 1 и 2 ступени по патрубкам 5 и 6 и диспергирующим устройствам 3. В зависимости от плотности диспергируемых фаз неупорядоченные массы пузырьков перемещаются в камерах 1 и 2 вверх или вниз и коалесцируют по границе 11 раздела фаз. Процессы диспергирования и коалесценции повторяются в каждой ступени. Непрерывная фаза последовательно протекает по соединительным линиям 14 в отдельных ступенях. В варианте, изображенном на фиг. 9, подвод экстрагируемой фазы производится в самой нижней ступени по патрубку 7, а подвод поглощающей фазы - по патрубку 6 также в самой нижней ступени. Непрерывная фаза перетекает снизу вверх из камеры 2 самой нижней ступени крестообразно в камеру 1 вышележащей ступени, затем в камеру 2 той же ступени и оттуда крестообразно в камеру 1 следующей вышележащей ступени и т. д. до самой верхней ступени, откуда она возвращается по перепускной линии 15 в камеру 1 самой нижней ступени. В целом режим потока характеризуется тем, что непрерывная фаза подается во всех камерах 1 в прямотоке по отношению к экстрагируемой фазе, а во всех камерах 2 в противотоке к дисперсной поглощающей фазе. Chambers 1 and 2 of the stage are filled with an extractant used as a continuous phase. Dispersible phases are fed into stage 1 and 2 chambers through nozzles 5 and 6 and dispersing devices 3. Depending on the density of the dispersed phases, disordered masses of bubbles move up or down in chambers 1 and 2 and coalesce along the interface 11. The processes of dispersion and coalescence are repeated at each stage. The continuous phase sequentially flows along the connecting lines 14 in separate steps. In the embodiment depicted in FIG. 9, the extraction phase is supplied in the lowest stage through the pipe 7, and the absorbing phase is supplied through the pipe 6 also in the lowest stage. The continuous phase flows from bottom to top from the chamber 2 of the lowest stage crosswise into the chamber 1 of the overlying stage, then into the chamber 2 of the same stage and from there it crosses into the chamber 1 of the next overlying stage, etc., to the highest stage from where it returns via the bypass line 15 into the chamber 1 of the lowest stage. In general, the flow regime is characterized by the fact that the continuous phase is supplied in all chambers 1 in a direct flow with respect to the extracted phase, and in all chambers 2 in countercurrent to the dispersed absorbing phase.

В варианте, изображенном на фиг. 10, экстрагируемая фаза подается по патрубку 5 самой верхней ступени, а поглощающая фаза - по патрубку 8 самой нижней ступени. Непрерывная фаза устремляется сверху вниз, крестообразно между камерами соседних ступеней и, следовательно, через все камеры 1 в противотоке по отношению к экстрагируемой фазе и через все камеры 2 в прямотоке по отношению к поглощающей фазе. In the embodiment depicted in FIG. 10, the extractable phase is supplied through the pipe 5 of the uppermost stage, and the absorbing phase is fed through the pipe 8 of the lowest stage. The continuous phase rushes from top to bottom, crosswise between the chambers of adjacent steps and, therefore, through all chambers 1 in countercurrent with respect to the extracted phase and through all chambers 2 in direct flow with respect to the absorbing phase.

При протекании через камеры 1 и 2 непрерывная фаза контактирует последовательно с первой и второй дисперсными фазами. При этом вещества переходят из дисперсной фазы (экстрагируемой фазы) в другую (поглощающую) фазу через непрерывную фазу (экстрагент). When flowing through chambers 1 and 2, the continuous phase contacts in series with the first and second dispersed phases. In this case, the substances pass from the dispersed phase (extractable phase) to another (absorbing) phase through a continuous phase (extractant).

Дисперсные фазы выходят из аппарата через патрубки 5 и 8 возле первой ступени (фиг. 9) или через патрубок 7 возле последней ступени и патрубок 6 возле первой ступени (фиг. 10). Непрерывная фаза циркулирует в экстракторе по патрубкам 9 и 10, соединительным линиям 14 и перепускной линии 15, замыкающей контур. The dispersed phases exit the apparatus through nozzles 5 and 8 near the first stage (Fig. 9) or through nozzle 7 near the last stage and nozzle 6 near the first stage (Fig. 10). The continuous phase circulates in the extractor through nozzles 9 and 10, connecting lines 14 and bypass line 15, which closes the circuit.

При соответствующем подборе разностей плотности отдельных фаз и/или путем установки расходных потоков долей дисперсных фаз циркуляционные потоки можно обеспечить уже единственно за счет силы тяжести. Однако ничто не мешает применению насосов для обеспечения циркуляции непрерывной фазы, например насос может быть установлен в перепускной линии 15. With the appropriate selection of the density differences of the individual phases and / or by setting the flow rates of the fractions of the dispersed phases, the circulation flows can already be achieved solely due to gravity. However, nothing prevents the use of pumps to circulate the continuous phase, for example, the pump can be installed in the bypass line 15.

Claims

1. The method of multiphase extraction in the extraction apparatus, comprising bringing the extractable phase into contact with the extractant in the extraction chamber and reextracting the extractant in contact with the absorbing phase in the reextraction chamber, characterized in that the extraction is carried out in a plurality of stages arranged in series, each of which contains an extraction and reextraction chamber, while the extractant is fed in a cross flow with absorbing and extractable phases inside the same stage, and extracting The wet and absorbing phases are passed through several or all stages in countercurrent.

2. The method according to p. 1, characterized in that the circulation of the extractant in a cross flow with absorbing and extractable phases inside the same stage.

3. The method according to p. 1, characterized in that the extractant is fed through all stages in countercurrent with respect to the extracted phase and in direct flow with respect to the absorbing phase.

4. The method according to p. 1, characterized in that the extractant is fed through all stages in a direct flow with respect to the extracted phase and in countercurrent with respect to the absorbing phase.

5. The method according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that
a) inside the stage, the extractable phase is dispersed in the dispersing zone of the extraction chamber and the absorbing phase in the dispersing zone of the reextraction chamber in the extractant forming a continuous phase;
b) the continuous liquid phase enriched in the extracted substance is supplied inside the same stage from the extraction chamber to the dispersing zone of the re-extraction chamber, and the continuous liquid phase depleted in the re-extraction chamber is fed to the dispersing zone of the extraction chamber in the same or next stage.

6. The method according to p. 5, characterized in that
a) as the extracted phase using a liquid whose density is greater or less than the density of the extractant;
b) as the absorbing phase, a liquid is used whose density is less than the density of the extractant when the density of the extractable phase is higher than the density of the extractant, and whose density is greater than the density of the extractant when the density of the extracted phase is lower than the density of the extractant, resulting in a difference in densities dispersion phases with respect to the continuous phase; the flow of the continuous phase between the extraction and re-extraction chambers is maintained.