Центробежный экстрактор

 

Использование: в химической технологии для проведения полупротивоточных процессов разделения и в аналитической химии. Сущность изобретения: экстрактор содержит вращающийся корпус 1, смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3, угловую мешалку 4, центральную трубку 5, приемные полости 6, выходные отверстия 7, входные отверстия 8, трубку 9, кольцевой зазор 10, мешалку 11, гидрозатвор (цилиндр) 12, заглушки 13, днище 14, кольцевую горизонтальную перегородку 15, гидрозатвор 16 второй ступени. При этом приемные полости 6 расположены вертикально за камерами экстрактора в диаметрально противоположном направлении, имеют в верхней части входные отверстия для приема экстракта, а в нижней выходные отверстия, направленные к оси вращения и вверх, причем входные и выходные отверстия расположены в вертикальных плоскостях, не пересекающихся между собой. 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в химической технологии и в аналитической химии для проведения полупротивоточных процессов разделения.

Целью изобретения является увеличение полноты извлечения целевого продукта и уменьшения потерь экстрагента.

На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

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.

Экстрактор работает следующим образом.

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.

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%.

Формула изобретения

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР, содержащий вращающийся корпус, снабженный внутри кольцевыми горизонтальными перегородками, разделяющими его на смесительные камеры и камеры расслаивания, центральную трубку для подачи исходных растворов и опорожнения, перемешивающие и отсасывающие устройства для вывода жидкостей, отличающийся тем, что, с целью увеличения полноты извлечения целевого продукта и уменьшения потерь экстрагента, экстрактор снабжен приемными полостями, расположенными вертикально за камерами экстрактора в диаметрально противоположном направлении, имеющими в верхней части входные отверстия для приема экстракта, а в нижней - выходные отверстия, направленные к оси вращения и вверх, при этом входные и выходные отверстия расположены в вертикальных плоскостях, не пересекающихся между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2