Центробежный экстрактор

 

Использование: в химической технологии для проведения полупротивоточных процессов разделения, а также в препаративной радиохимии в качестве экстракционного изотопного генератора. Сущность изобретения: экстрактор состоит из вращающегося корпуса 1, внутри которого расположены смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3, угловых мешалок 4, центральной трубки 5, трубки 6 для вывода легкой фазы, камеры отбора 7, цилиндров 8, внутренние диаметры которых выполняют роль гидрозатворов, кольцевых перегородок 10, трубок 11, кольцевого зазора 12, мешалки 13, кольцевых проточек-ловушек 14 и разделительного кольца 15. Проточки-ловушки выполнены непосредственно за камерами расслаивания и представляют собой кольцевые конические проточки, нижние поверхности которых на 1 - 2 мм больше уровня гидрозатвора, а верхние поверхности находятся на уровне гидрозатвора. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в химической технологии для проведения полупротивоточных процессов разделения, а также в препаративной радиохимии в качестве экстракционного генератора для периодического накопления и извлечения дочерних радиоизотопов из облученного продукта.

Целью изобретения является увеличение степени чистоты выделяемого продукта и производительности экстрактора.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого центробежного экстрактора.

Экстрактор состоит из вращающегося корпуса 1, 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, внутренние диаметры которых выполняют роль гидрозатворов, колец 9, кольцевых перегородок 10, отделяющих камеры смешения от камер расслаивания, трубок 11, кольцевого зазора 12, мешалки 13, находящейся в первой ступени, кольцевых конических проточек-ловушек 14, разделительного кольца 15, разделяющего верхнюю камеру расслаивания от камеры отбора.

Экстрактор работает следующим образом.

В нижнюю ступень корпуса 1 через центральную трубку 5 вводят неподвижную тяжелую фазу - исходный раствор. Вторую и третью ступени заполняют аналогично первой, но с помощью трубок 11. После заполнения аппарата включают электродвигатель, который приводит во вращение корпус экстрактора. Затем включают дозирующее устройство и начинают подавать подвижную легкую фазу - экстрагент с заданным расходом в первую смесительную камеру 2 по центральной трубке 5. Равномерное перемешивание жидкостей осуществляют мешалкой 13 в первой ступени и мешалками 4, начиная со второй ступени. Образовавшаяся эмульсия из смесительной камеры 2 через кольцевой зазор 12 попадает в камеру расслаивания 3, где под действием центробежных сил расслаивается на легкую и тяжелую фазы. По мере поступления легкой фазы из смесительной камеры в камеру расслаивания 3 она доходит до нижнего уровня проточки-ловушки 14, который на 1-2 мм больше уровня гидрозатвора, заполняет проточку-ловушку, начинает подниматься по внутренней поверхности цилиндра 8 и попадает в смесительную камеру следующей ступени, а объединенная по легкой фазе эмульсия через кольцевой зазор 12 возвращается в смесительную камеру 2, создавая рециркуляцию в каждой ступени. В последующих ступенях гидродинамические процессы повторяются и подвижная легкая фаза в виде экстракта поступает из последней верхней камеры расслаивания 3 в кольцевую коническую проточку-ловушку 14 и далее через гидрозатвор в камеру отбора 7, откуда с помощью трубки 6 выводится из экстрактора. После проведения экстракционного процесса разделения аппарат останавливают и растворы стекают на дно каждой ступени, а подвижная легкая фаза, находящаяся в кольцевых конических проточках-ловушках 14, также стекает вниз, попадая в камеры расслаивания и смешения. Трубки 11 позволяют раздельно удалять растворы из каждой ступени.

С помощью заявляемого экстрактора был осуществлен процесс получения изотопа технеция-99 для медицинских целей. Для этого определенный объем облученной окиси молибдена, растворенной в 5N NaOH, вводили в первую ступень экстрактора. В качестве экстрагента использовали метил-этилкетон. Технеций-99 был полностью выделен в объеме 50 мл, примесь молибдена-99 составляла 2˙10^-4%, время проведения процесса 3-5 мин. При осуществлении этого же процесса с использованием экстрактора по прототипу примесь молибдена-99 составляла от 3˙10^-2 до 3˙10^-3%, а время проведения процесса 8-12 мин.

Формула изобретения

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий корпус, снабженный внутри кольцевыми горизонтальными перегородками, разделяющими его на смесительные камеры, камеры расслаивания и отбора, центральную трубку для подачи исходных растворов и опорожнения, перемешивающие и отсасывающие устройства для вывода жидкостей, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени чистоты выделяемого продукта и производительности экстрактора, он снабжен разделительным кольцом, отделяющим камеру расслаивания от камеры отбора, и вертикальными цилиндрами, установленными коаксиально центральной трубке, внутренний диаметр которых соответствует величине гидрозатвора камеры расслаивания, при этом разделительное кольцо и вертикальные цилиндры имеют в нижней части проточки-ловушки с конической периферийной частью, нижние поверхности которых на 1 - 2 мм больше уровня гидрозатвора, а верхние - на уровне гидрозатвора.

РИСУНКИ

Рисунок 1