专利名称：三段转筒离心萃取器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种化工萃取设备，尤其涉及一种新型液－液高效离心萃取器。
国内外常用的单台单级液－液高效离心萃取器有环隙式和搅拌浆式两种。其共同特点是液－液两相在设备内接触时间短，只有几秒钟到十几秒钟。对于任何一种液－液萃取分离体系，只要液－液两相在十几秒钟的接触时间内能达到较高的传质效率和实现良好的分相，就可用这种离心萃取器来实现萃取分离。如原子能工业核燃料后处理中提取铀和钚，冶金领域金属铟和铁的分离等。但有些液－液萃取分离体系，如Fe3＋的反萃、高粘度聚合物的净化等，在动力学方面存在反应速度比较慢或扩散速度比较慢等因素，液－液两相在十几秒钟接触时间内不可能接近或达到传质平衡，因而常用离心萃取器的传质级效率都比较低。特别是在稀土分离的许多体系中，不仅萃取动力学方面存在的问题比较多，而且稀土分离需要的萃取分离设备级数也很多，需用几百级。如果萃取设备的传质级效率低，则不仅萃取设备台数需要增加很多，而且很难制得高纯度的稀土产品。
本实用新型的目的就是为了提供一种液－液高效离心萃取器，不仅适用于上述的稀土分离萃取体系，而且能用于萃取过程比较慢的其他液－液萃取分离体系。
附图(1)为三段转筒离心萃取器的结构示意图。
附图(2)为三段转筒离心萃取器的转鼓部件结构示意图。
［1］轴承座，［2］转筒，［3］外壳，［4］转筒澄清段，［5］轻相出口，［6］重相进口，［7］转筒混合接触段，［8］混合室，［9］叶片，［10］转筒澄清段进口，［11］轻相进口，［12］重相出口，［13］轻相收集室，［14］重相收集室，［15］转筒堰段。
以下结合附图对本实用新型的结构特征作详细描述。
本实用新型为一种液－液高效离心萃取器，主要由轴承座［1］、转筒［2］和外壳［3］组成。外壳［3］包括轻、重两相收集室［13］、［14］和混合室［8］等。其主要特征是转筒采用三段转筒，分为上、中、下三段，上段为堰段［15］，中段为澄清段［4］，下段为混合接触段［7］，混合接触段［7］与澄清段［4］内外径尺寸可以相同，也可以不同。混合段［7］有效高度H与澄清段［4］有效高度h之比H／h＝1／10～2／3，而常用离心萃取器的转筒为二段，上段为堰段，下段为澄清段，没有混合接触段。另一个主要特征是外壳［3］采用大混合室［8］，外壳混合室［8］的内径D与转鼓澄清段［4］的内径d之比D／d＝1.9～2.8，而常用离心萃取器的外壳混合室的内径与转筒澄清段的内径之比只有D／d＝1.3～1.8。
本实用新型的工作原理在萃取过程中，轻重两相液体分别从轻、重两相进口［11］、［6］进入，在混合室［8］内进行传质，它与常用离心萃取器的不同点在于本实用新型是根据连通器的原理，利用外壳混合室［8］内径与转筒混合接触段［7］外径形成的环隙室内的液体与转筒混合接触段［7］筒体内的液体存在的液位差，将两相液体压入转鼓澄清段进口［10］，其中叶片［9］只起加强两相液体的搅拌作用，而常用离心萃取器中的叶片实质上是一个能量转换器，它能将两相液体的旋转动能转变成压力能，两相液体是靠压力能进入转筒澄清段进口，不存在液位差。然后，进入转筒澄清段［4］的液体都是靠与转筒［2］同步旋转产生的离心力分相，分离后的轻重两相液体分别进入轻重两相收集室［13］、［14］，再分别从轻、重两相出口［5］、［12］排出，至此完成整个萃取分离过程。
本实用新型能用于萃取过程比较慢的液－液萃取体系，其原因是采用三段转筒和大混合室的结构，能保证液－液两相接触时间长(可达0.5～5分钟)，混合充分均匀。
实施例1采用4N盐酸反萃有机相P507中负载的稀土，在相同的工艺条件下，常用离心萃取器的级效率为50％左右。本实用新型采用①转筒混合接触段［7］的有效高度H与澄清段［4］的有效高度h比为H／h＝1／2，②外壳混合室［8］的内径D与转筒澄清段［4］的内径d比为D／d＝2.6的具体结构，级效率为90％左右。
实施例2用150多台φ20离心萃取器进行分离稀土的联动实验，部分萃取段、洗涤段和所有反萃段都采用了本实用新型，其具体结构为转筒混合接触段［7］的有效高度H与澄清段［4］的有效高度h比是H／h＝4／7，外壳混合室［8］的内径D与转筒澄清段［4］的内径d之比是D／d＝2.7，经过一段时间的连续运行，制得的样品达到了设计要求，为进一步工业化生产提供了可靠的设计依据。
权利要求1.一种液-液高效离心萃取器，主要由轴承座[1]、转筒[2]和外壳[3]组成，其特征在于转筒[2]采用三段转筒，上段为堰段[15]，中段为澄清段[4]，下段为混合接触段[7]，外壳[3]采用大混合室[8]。
2.按照权利要求1所述的液－液高效离心萃取器，其特征在于转筒混合接触段［7］有效高度H与澄清段［4］的有效高度h之比H／h＝1／10～2／3。
3.按照权利要求1所述的液－液高效离心萃取器，其特征在于大混合室［8］是指外壳混合室［8］的内径D与转筒澄清段［4］的内径d之比D／d＝1.9～2.8。
专利摘要本实用新型为一种液-液高效离心萃取器，其主要特征是转筒(2)采用三段转筒，外壳(3)采用大混合室，其优点是液-液两相接触时间长，适用于萃取过程比较慢的液-液萃取体系。
文档编号B01D11/04GK2097677SQ9122426
公开日1992年3月4日 申请日期1991年9月5日 优先权日1991年9月5日
发明者于文东, 周嘉贞, 张成群, 周秀珠, 何向明, 李凤歧 申请人:清华大学