Центробежный экстрактор
Изобретение относится к химической технологии и может быть испольчовано в препаративной радиохимии в качестве экстракционного изотопного генератора для периодического накопления и извлечения дочерних радиоэлементов из облученного продукта. Экстрактор состоит из вращающегося корпуса , внутри которого .расположены смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3,неподвижных угловых мешалок 4, центральной трубки 5, трубки 6 для вывода легкой фазы, камеры отбора 7, цилиндров 8, снабженных продольными пазами 9, отверстий 10, просверленных в стенке цилиндра, кольцевых перегородок 11, днищ 12 смесительных камер, трубок 13, кольцевых зазоров 14 и мешалки 15, находящейся в первой ступени. С целью увеличения стабильности работы экстрактора , цилиндры выполнены с внутренней конусностью 1:(20-30) и снабжены пазами, периферийные поверхности которых в нижней части цилиндров соответствуют уровням гвдрозатворов камер расслаивания, а п стенке каждого из цилиндров выполнены каналы, просверленные под углом 2-3 по отношению к оси вращения корпуса экстрактора . 2 ил. е 8 (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИчЕсних
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 В 01 D !1!04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Г"
И А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15 ° 01в93. Бюл, Р 2 (21) 4381934/26 (22) О. 2. 87 (71) Институт физической химии AH
СССР (72) Г.В.Корпусов, А.Т.Фипянин, Г.N.Демин и Н.К.Трифоненкова (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1398139, кл.- В 01 D I!/04, 1988.
Изобретение относится к конструк- женного пазами и просверленными отцням центробежных экстракторов и мо-, верстиями. жет быть использовано в химической технологии, а также s препаративной,,Экстрактор состоит из вращающегорадиохимии в качестве экстракаионного ся корпуса 1, внутри которого распоизотопного генератора для периодичес-,ложены.смесительные камеры 2, камеры кого накопления и извлечения радио- расслаивания 3, неподвижных угловых активных элементов из облученного . ешалок 4, центральной трубки 5,трубпродукта. .ки 6 для, вывода легкой фазы,,камеры
Цель изобретения " увеличение ста-„отбора ?, цилиндров 8, снабженных бипьности работы зкстрактора за счет:продольными пазами 9, каналов 10, повышения устойчивости перетока жид- просверленньм в стенке цилиндра, колькости через гидрозатвор. цевых перегородок I днищ 12 смесиНа фиг.! изображен центробежный тельных камер, трубок 13, кольцевых экстрактор, продольный раз реэ; на зазоров 14 и мешалки 15, находящейся
Фиг.,2 показано сечение цилиндра,снаб- - ..в первой ступени. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР (57) Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в препаратнвной радиохимии в качестве экстракционного изотопного генератора для периодического накопления и извлечения дочерних радиозлементов из облученного продукта. Экстрактор состоит из вращающегося корпуса 1, внутри которого .расположены смесительные камеры 2, камеры расслаживания 3, неподвижных угловьм мешалок 4, центральной трубки 5, трубки 6 для вывода легкой фазы, камеры отбора 7, цилиндров 8, снабженных продольными пазами 9, отверстий.10, просверленньм в стенке цилиндра, кольцевых перегородок 1, днищ 12 смесительных камер, трубок 13, кольцевых зазоров 14 и мешалки 115, нахо. ° дящейся в первой ступени. С целью увеличения стабильности работы экстрактора, цилиндры выполнены с внутренней конусностью (20-30) и снабжены пазами, периферийные поверхности которых в нижней части цилиндров соответствуют уровням гидрозатворов камер расслаивания, а в стенке каждого из цилиндров выполнены каналы, о просверленные под углом 2-3 по отношению к оси вращения корпуса экстрактора. 2 ип.
1545355 .Зкстряктор работает следующим обря зом.
В нижнюю ступень корпуса через центральную трубку 5 вводится опреде5 ленный объем неподвижной тяжелой Фазы - исходный раствор. Вторая и третья ступени заполняются аналогично первой, но r. помощью трубок 13..Растворы, подаваемые во втОрую и третью ступени, могут отличаться по своему состяву в зависимости от цепи проводимой работы, После заполнения аппара| тя запускают электродвигатель, который приводит во вращение корпус экст- !5 ряктора. При этом трубки !.3 не кон"
/ тактируют с растворами, находящимися н корпусе экст рак то ра, поскольку под действием центробежных сип жидкости отбрасываются к периферии. Затем включают дозирующее устройство и начиняют подавать подвижную легкую Фазу — экстрагент с заданным расходом в первую смесительную камеру 2 по центральной трубке 5. Равномерное перемешивание жидкостей осуществляется мешялкой 15 в первой ступени и ме.шалками 4; начиная со второй ступени, которые могут быть выполнены, например, в форме угловых мешалок ° Обра. зовавшаяся эмульсия из смесительной камеры 2 через кольцевой зазор 14 попадает в камеру рясслаивания 3, где под действием центробежных сип она расслаивается на легкую и тяжелую Аазы, IIo мере поступления легкой фазы иэ смесительной камеры Z в камеру рассляивяния 3 она доходит.до периферийной поверхности пазов 9, которые соответствуют уровням гидроэятворов камер расслаивяния 3, и далее лодки" мается по указанным пазам.Пазы 9 и просверленные каналы 10 цилиндров в верхней части соединены между собой и жидкость переливается иэ пазов в каналы и по ним стекает в нижнюю часть следующей кя ме ры смещен ия 2 .
Для проведения различных технологиЬ ческих процессов часто требуются отличающиеся по суммарному объему сту50 пени аппарата, поэтому высота и внут. ренний диаметр цилиндров 8 определяются конструктивно. Обедненная по легкой фазе эмульсия через кольцевой зазор 14 возвращается снова в смесительную камеру 2, создавая рециркуля55 цию в каждой ступени. В последующих ступенях гидродинямические процессы повторяются и подвижная фаза в виде экстракта поступает из последней верхнец камеры рясслаивания 3 в камеру отбора 7, откуда с помощью трубки б выводится из экстрактора. После проведения экстракционного процесса разделения аппарат останавливается и растворы стекают на дно каждой ступени и не смешиваются между собой.
Трубки 13 для опорожнения, которые своим нижним обрезом расположены на расстоянии 2 """1,5 мм от днища, позво"
/ ляют раздельно удалять растворы с каждой ступени, а цилиндр!| 8 удерживают растворы в соответствующих ступенях, .
Внутренняя конусность цилиндров
1: (20-30) и угол наклона отверстии
2-3 являются оптимальными .значениями, дающими положительный эффект.
1(онструктивно брать большие значения конусности и угол наклона не целесообразно, так как это приводит к увеличению габаритов аппарата. Выли проведены гидродинамнческие испытания аппаратов с вертикальными цилиндрами
8 (без конусности и пазов) и верти-. кальными каналами 10, а также аппарата с указанными значениями конусностн цилиндров 8 и каналов IO, просвер" ленных под углом 2-3 . 2!.первом слу- . о чае аппарат на 3-4 мин выходил доль-. ше на гидродинамический режим, так как жидкость с трудом преодолевала сопротивление.в вертикальных цилиндрах,и каналах, при этом увеличивался объем подвижной легкой фазы в целом по аппарату, изменялось положение границЫ раздела фаз в камере расслаивания, что уменьшало стабильность работы аппарата, а для преодоления сопротивления поднимающейся по вертикальным цилиндрам жидкости требовалось увеличение числа оборотов экстрактора до 3-4 тыс.г в 1 мин, что также нежелательно, поскольку это ведет к значительному разогреву растворов, к изменению коэффициентов разделения экстракционной системы, а следовательно, к Уменьшению стабильности и надежности в работе аппарата, Указанные недостатки были устранены после образования конусности внутренних поверхностей цилиндров 8 в интервале 1:(20-30), препятствующих проскальзыванию жидкости при ее подъеме вверх по лазам и каналам 10, просверленных под углом 2-3о, 1 3I$
III
i! ! I I
IIII 1 (II
П е °
° Ф е °
° ° б °
° ° °
° ° r ° ее« ° ° е«ее ° ° °
«б ° ° ° ° г" Ф б чД
° б
° «б ° ° б ° ф ° « ° „° ° « Л °
° ° ° er ° е г °
° е «j е °, Фе
° ° r ° °
° °
° ° °
° е
° ° э б
r ° е °
° « ° ° еee ° ° ° ° е б )
° «
° °
° ° ° ° ° å ° lP ее ° ° б ° ° «e ° «r ее
° °
Ъ ° ° . «« ° ° ев ° ° ° °
° е« ° « ° ° е ° °
° ° ее« ° «««e ее б ° е
° ° ° ° ° ° ° е«ее
° ° ° ° ° е °
° ° б ° ° « ° °
Г «еее ° Ъе« е ° °
° ««
r ° ««« ° Cr ° «
° °
° Ъ ° ° е л °
° ° ° е ° ее
Ф ° ° е
1
5 ) 54
Ф о р м у л а и 3 о ti р с т е и и я
Центробежный экстрактор, содержащий .вращающийся корпусг разделенный вну три кольцевыми горизонтальными пе— е регородками, делящими его на смесиТельные и отсФойные камеры, причем смесительные камеры снабжены цилиндрами, расположенными внутри камер, трубки для подачи и вывода растворов
° У «1 ° «
° (° °
° ° t
° е ° ° ° °
° ° ° « ° + ° Ф ° ° ° e e
° «1 J ° ° °,«1 «« ° ° ee
° ee ° ° ° ° « ° « е « ° °
° ° ° ° а ° ° 1 ° «е °
«е
« ° Ф ° ° ° ° ° е ° б ° б ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° «Л ° ° б
° ° ° ° ф ° ° °
«е еб O °
5355 6 имешалки, о тл ич ающийс я тем, что« с налью увеличения стабильности в работе экстрактора за счет повьыеиия устойчивости перетока жнц5 кости через гидрозатвор, цилиндры снабжены пазами, в стенке каждого из цилиндров выполнены каналы, расположенные под, углом 2-3 по отношению к оси вращения корпуса, причем цилиндры меют конусность 1: (20-30) . е
° °
° ° . ° e«g ° ° e е °
° °
° е /е ° ее еее б ° ° б ° ° б
° ° Е ° ° е ° ее ° ° ° ° ° ° е ее °
° ° ° ° ° е« ° ° е ° ° ° ° °
° ° б« r е б ° ° ° ° °
° ° ф ° ° ° °
° е е ° ° ° ° ° ° е е ° е
l 545355
Составитель А.Сондор
Редактор Л,Лашкова Техред М.Ходанич Корректор С,Шекмар «аказ 1087
Подписное
Тираж г
ВНИИПИ Государстве:п«ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
НройзнодствеHHo-èзцательский комбинат "Патент", г, Умтород, ул. Гагарина, 1Сl
