在重力和电聚并作用下分相。与重相压冲类似，在(4)、(5)过程后，轻相实现了从右向左的移动，但是重相位置保持不动。当两相较清晰分离后，再次重复(2)的操作，如此周而复始，即可实现多级逆流操作。需要指出的是:在微尺寸下，由于界面张力的作用，重力对分相的影响有限，为此增加了如图所示的电聚并:在振荡腔两侧或前后两面增加不与液体直接接触的电极13，并使其与可控波形的交流电源26相连。在分相过程中，交流电源26开启，对下振荡腔4-1和上振荡腔4-2中的分散相液滴表面施加周期性变化的电磁力，引起液滴表面振荡并相互接触。在极短时间内，分散相液滴即可电聚并实现分相。电极绝缘和交变电流的应用可阻止水相发生电解。
[0043]本发明的脉冲发生器不仅限于上述实施例所公开的由时间序列控制装置25和出气电磁阀二 24、出气电磁阀一 20及进气电磁阀二 23、进气电磁阀一 21构成的形式，还可以使用其他能实现相同功能的开关控制装置。本发明的反馈振荡混合器不仅限于上述实施例所公开的对称形式的下反馈管6-1和上反馈管6-2，还可以使用其它型式的反馈管结构，如不对称反馈管结构；本发明的反馈振荡混合器不仅限于上述实施例所公开的分流体8，不使用分流体8也可达到反馈振荡混合的目的；本发明的反馈振荡混合器不仅限于上述实施例所公开的交流绝缘电极13进行分散相液滴聚并，在振荡腔尺寸或分散相液滴尺寸较大，重力影响足以分相时，可以不采用交流绝缘电极13。
[0044]下面通过实验结果对本发明的装置作进一步的说明。
[0045]采用30vol% TBP-煤油作为轻相(连续相，萃取剂)，含锆(Zr(NO3)4) 1152mg/L的5.0mol/L的HNOjK溶液作为重相(分散相，混合液)进行萃取实验。实验条件:两侧压冲压力均为60kPa(表压)，温度18-19摄氏度，轻相压冲时间(出气电磁阀一 20及进气电磁阀二 23开启，出气电磁阀二 24及进气电磁阀一 21关闭)I秒，轻相放空时间(进气电磁阀二 23、进气电磁阀一 21关闭，出气电磁阀二 24、出气电磁阀一 20开启)5秒，重相压冲时间(进气电磁阀一 21、出气电磁阀二 24开启，进气电磁阀二 23、出气电磁阀一 20关闭)I秒，重相放空时间(进气电磁阀二 23、进气电磁阀一 21关闭，出气电磁阀二 24、出气电磁阀一20开启)5秒，流比Ο/A为1: 1，采用5级振荡混合器，尺寸如图5所示，单位是毫米。实验表明:本发明的装置和方法可使锆离子的在两相中的分配系数达到单级平衡时分配系数的2-4倍，锆离子的萃取效率可达62%。
[0046]本发明方法和装置的实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、设置位置、连接方式，及方法步骤的设置和顺序都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，包括多级反馈振荡混合器(27)，多级反馈振荡混合器(27)的末级底部连接孔与重相澄清罐(19)的顶部开口一连接，多级反馈振荡混合器(27)的首级顶部连接孔与轻相澄清罐(16)的底部开口连接，重相澄清罐(19)的侧壁底部设置有重相出口(30)，中上部设有新鲜轻相进料口(32)，轻相澄清罐(16)的侧壁顶部设置有澄清后的轻相出口(29)，中下部设有新鲜重相进料口(31)，重相澄清罐(19)的顶部开口二通过高压气体管路二(28-2)与高压气体生成装置(22)连接并在连接路上设置有进气电磁阀二(23)，在高压气体管路二(28-2)上位于进气电磁阀二(23)和重相澄清罐(19)之间设置带有出气电磁阀二(24)的放空管二(34)，轻相澄清罐(16)的顶部开口通过高压气体管路一(28-1)与高压气体生成装置(22)连接并在连接路上设置有进气电磁阀一(21)，在高压气体管路一(28-1)上位于进气电磁阀一(21)与轻相澄清罐(16)之间设置带有出气电磁阀一(20)的放空管一(33)，所述进气电磁阀一(21)、进气电磁阀二(23)、出气电磁阀一(20)和出气电磁阀二(24)均连接至时间序列控制装置(25)构成一个脉冲发生器，时间序列控制装置(25)控制各个电磁阀，使得周期性地向两个罐内施加高压影响或者将两个罐内高压气放空。2.根据权利要求1所述脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，所述多级反馈振荡混合器(27)由多个垂直安放的反馈振荡混合器组成，前一级反馈振荡混合器的底部开口与后一级反馈振荡混合器的顶部开口相连。3.根据权利要求2所述脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，所述反馈振荡混合器包括下振荡腔(4-1)和上振荡腔(4-2)，下振荡腔(4-1)外有被障碍体(5-1)分隔的下反馈管(6-1)，上振荡腔(4-2)外有被上障碍体(5-2)分隔的上反馈管(6-2)，下振荡腔(4_1)的底部入口通过下进料管(2)与下连接孔(I)相连，下进料管(2)的宽度小于下振荡腔(4-1)的底部入口宽度，在两侧形成下阶梯(3-1)，上振荡腔(4-2)的顶部入口通过管道二(9)与连接孔二(10)相连，管道二(9)的宽度小于上振荡腔(4-2)的顶部入口宽度，在两侧形成上阶梯(3-2)。4.根据权利要求3所述脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，所述下振荡腔(4-1)和上振荡腔(4-2)之间有分流体(8)，与交流电源(26)连接的交流绝缘电极(13)嵌入下振荡腔(4-1)、上振荡腔(4-2)以及分流体⑶两侧的壁板中。5.根据权利要求1所述脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，所述新鲜轻相进料口(32)与新鲜轻相贮罐(17)相连且连接管路上设置有轻相输送泵(18);所述新鲜重相进料口(31)与新鲜重相贮罐(14)相连且连接管路上设置有重相输送泵(15)。6.根据权利要求1所述脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于， 当时间序列控制装置(25)开启进气电磁阀二(23)和出气电磁阀一(20)，关闭出气电磁阀二(24)和进气电磁阀一(21)时，高压气体管路二(28-2)导通，高压气体进入重相澄清罐(19)进行压冲，同时，放空管一(33)放空； 当时间序列控制装置(25)开启出气电磁阀二(24)和进气电磁阀一(21)，而关闭进气电磁阀二(23)和出气电磁阀一(20)时，高压气体管路一(28-1)导通，高压气体进入轻相澄清罐(16)进行压冲，同时，放空管二(34)放空； 依次进行，使得重相澄清罐(19)、轻相澄清罐(16)以及多级反馈振荡混合器(27)中的混合两相形成压力周期波动。
【专利摘要】一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，包括多级反馈振荡混合器，多级反馈振荡混合器的末级底部连接孔与重相澄清罐的顶部开口一连接，首级顶部连接孔与轻相澄清罐的底部开口连接，重相澄清罐的顶部开口二通过高压气体管路二与高压气体生成装置连接并在连接路上设置有进气电磁阀二，在高压气体管路二上位于进气电磁阀二和重相澄清罐之间设置带有出气电磁阀二的放空管二，轻相澄清罐的顶部开口通过高压气体管路一与高压气体生成装置连接并在连接路上设置有进气电磁阀一，在高压气体管路一上位于进气电磁阀一与轻相澄清罐之间设置带有出气电磁阀一的放空管一，时间序列控制装置控制各个电磁阀，周期性地向两个罐内施加高压影响或将两个罐内高压气放空。
【IPC分类】B01D11/04
【公开号】CN104922931
【申请号】CN201510259960
【发明人】徐聪
【申请人】清华大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月20日