三段轉筒離心萃取器制造技術

本實用新型專利技術為一種液－液高效離心萃取器，其主要特征是轉筒（２）采用三段轉筒，外殼（３）采用大混合室，其優點是液－液兩相接觸時間長，適用于萃取過程比較慢的液－液萃取體系。（*該技術在2001年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本技術屬于一種化工萃取設備，尤其涉及一種新型液－液高效離心萃取器。國內外常用的單臺單級液－液高效離心萃取器有環隙式和攪拌漿式兩種。其共同特點是液－液兩相在設備內接觸時間短，只有幾秒鐘到十幾秒鐘。對于任何一種液－液萃取分離體系，只要液－液兩相在十幾秒鐘的接觸時間內能達到較高的傳質效率和實現良好的分相，就可用這種離心萃取器來實現萃取分離。如原子能工業核燃料后處理中提取鈾和钚，冶金領域金屬銦和鐵的分離等。但有些液－液萃取分離體系，如Fe3＋的反萃、高粘度聚合物的凈化等，在動力學方面存在反應速度比較慢或擴散速度比較慢等因素，液－液兩相在十幾秒鐘接觸時間內不可能接近或達到傳質平衡，因而常用離心萃取器的傳質級效率都比較低。特別是在稀土分離的許多體系中，不僅萃取動力學方面存在的問題比較多，而且稀土分離需要的萃取分離設備級數也很多，需用幾百級。如果萃取設備的傳質級效率低，則不僅萃取設備臺數需要增加很多，而且很難制得高純度的稀土產品。本技術的目的就是為了提供一種液－液高效離心萃取器，不僅適用于上述的稀土分離萃取體系，而且能用于萃取過程比較慢的其他液－液萃取分離體系。 附圖說明附圖(1)為三段轉筒離心萃取器的結構示意圖。附圖(2)為三段轉筒離心萃取器的轉鼓部件結構示意圖。［1］軸承座，［2］轉筒，［3］外殼，［4］轉筒澄清段，［5］輕相出口，［6］重相進口，［7］轉筒混合接觸段，［8］混合室，［9］葉片，［10］轉筒澄清段進口，［11］輕相進口，［12］重相出口，［13］輕相收集室，［14］重相收集室，［15］轉筒堰段。以下結合附圖對本技術的結構特征作詳細描述。本技術為一種液－液高效離心萃取器，主要由軸承座［1］、轉筒［2］和外殼［3］組成。外殼［3］包括輕、重兩相收集室［13］、［14］和混合室［8］等。其主要特征是轉筒采用三段轉筒，分為上、中、下三段，上段為堰段［15］，中段為澄清段［4］，下段為混合接觸段［7］，混合接觸段［7］與澄清段［4］內外徑尺寸可以相同，也可以不同。混合段［7］有效高度H與澄清段［4］有效高度h之比H／h＝1／10～2／3，而常用離心萃取器的轉筒為二段，上段為堰段，下段為澄清段，沒有混合接觸段。另一個主要特征是外殼［3］采用大混合室［8］，外殼混合室［8］的內徑D與轉鼓澄清段［4］的內徑d之比D／d＝1.9～2.8，而常用離心萃取器的外殼混合室的內徑與轉筒澄清段的內徑之比只有D／d＝1.3～1.8。本技術的工作原理在萃取過程中，輕重兩相液體分別從輕、重兩相進口［11］、［6］進入，在混合室［8］內進行傳質，它與常用離心萃取器的不同點在于本技術是根據連通器的原理，利用外殼混合室［8］內徑與轉筒混合接觸段［7］外徑形成的環隙室內的液體與轉筒混合接觸段［7］筒體內的液體存在的液位差，將兩相液體壓入轉鼓澄清段進口［10］，其中葉片［9］只起加強兩相液體的攪拌作用，而常用離心萃取器中的葉片實質上是一個能量轉換器，它能將兩相液體的旋轉動能轉變成壓力能，兩相液體是靠壓力能進入轉筒澄清段進口，不存在液位差。然后，進入轉筒澄清段［4］的液體都是靠與轉筒［2］同步旋轉產生的離心力分相，分離后的輕重兩相液體分別進入輕重兩相收集室［13］、［14］，再分別從輕、重兩相出口［5］、［12］排出，至此完成整個萃取分離過程。本技術能用于萃取過程比較慢的液－液萃取體系，其原因是采用三段轉筒和大混合室的結構，能保證液－液兩相接觸時間長(可達0.5～5分鐘)，混合充分均勻。實施例1采用4N鹽酸反萃有機相P507中負載的稀土，在相同的工藝條件下，常用離心萃取器的級效率為50％左右。本技術采用①轉筒混合接觸段［7］的有效高度H與澄清段［4］的有效高度h比為H／h＝1／2，②外殼混合室［8］的內徑D與轉筒澄清段［4］的內徑d比為D／d＝2.6的具體結構，級效率為90％左右。實施例2用150多臺φ20離心萃取器進行分離稀土的聯動實驗，部分萃取段、洗滌段和所有反萃段都采用了本技術，其具體結構為轉筒混合接觸段［7］的有效高度H與澄清段［4］的有效高度h比是H／h＝4／7，外殼混合室［8］的內徑D與轉筒澄清段［4］的內徑d之比是D／d＝2.7，經過一段時間的連續運行，制得的樣品達到了設計要求，為進一步工業化生產提供了可靠的設計依據。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液一液高效離心萃取器，主要由軸承座［１］、轉筒［２］和外殼［３］組成，其特征在于：轉筒［２］采用三段轉筒，上段為堰段［１５］，中段為澄清段［４］，下段為混合接觸段［７］，外殼［３］采用大混合室［８］。

【技術特征摘要】
1.一種液-液高效離心萃取器，主要由軸承座[1]、轉筒[2]和外殼[3]組成，其特征在于轉筒[2]采用三段轉筒，上段為堰段[15]，中段為澄清段[4]，下段為混合接觸段[7]，外殼[3]采用大混合室[8]。2.按照權利要求1所述的液－液高效離心萃取器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于文東，周嘉貞，張成群，周秀珠，何向明，李鳳歧，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]