[发明专利]一种脉冲反馈振荡逆流萃取器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液液萃取分离设备，特别涉及一种脉冲反馈振荡逆流萃取器。

背景技术

在化工、能源、矿山等工业生产中，常常涉及到分离液体混合物的操作，其中在欲分离的液体混合物(混合液)中加入一种与其不溶或部分相溶的液体溶剂(萃取剂)，形成两相系统，利用混合液中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分(溶质)较多地进入溶剂相(萃取相)而实现分离的操作称为液液萃取。

在液液萃取操作过程中，为提高传质效率，萃取剂和混合液间产生大的比表面积和逆流操作是普遍遵循的原则。为实现此目标，各种不同型式的可实现两相充分接触、混合的萃取器，如筛板柱、填料柱、喷嘴板柱、转盘塔、脉冲萃取柱、混合澄清槽、离心萃取器等萃取分离设备被发明。在这些传统的萃取器中，为增强混合效果，常常使用诸如搅拌桨、转鼓等机械可动部件使两相液体间产生湍流混合，同时为保证两相接触时间，其有效体积通常较大。但在实际的生产实践中，常常涉及到带有放射性、严重腐蚀性等的危险性液体的萃取分离操作。以核工业中的液体混合物萃取分离为例：由于混合物具有强放射性和酸性腐蚀，为减少对操作人员及周边环境的危害，适当的屏蔽、尽可能不对设备进行维修保养就成为选择萃取设备时必须考虑的问题。上述的筛板柱、喷淋柱、填料柱、喷嘴板柱和脉冲萃取柱由于高度较高，相应地需要防辐射厂房的高度较高，而防辐射建筑材料又非常昂贵，因此这些设备将会提高厂房成本。而转盘塔、混合澄清槽和离心萃取器均利用机械转动部件来搅拌液体混合物使其充分混合，使用过程中机械转动部件不可避免地需要维修。维修人员靠近这些设备将为其带来严重的人身伤害。因此，需要发展一种无机械可动部件且有效体积小的高效液液萃取设备。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，其具有无机械可动部件，体积小，可逆流操作，传质效率高，易于数量放大的优点，尤其适用于带有放射性、腐蚀性、剧毒等危险性混合物的萃取分离应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，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。

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。

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1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。

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8两侧的壁板中。

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。

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；