[发明专利]用于通过液-液萃取生产特定物质的设备

说明书

本发明公开了一种用于通过液‑液萃取生产特定物质的设备，该设备被设置有容器、用于从所述容器上方引入重质液相的第一液体引入单元、用于从所述容器下方引入轻质液相的第二液体引入单元、搅拌单元，该搅拌单元用于机械地搅拌轻质液相和重质液相之间的界面附近，同时在所述容器的上部中形成轻质液相并且在下部中形成重质液相。并且通过生长两液相的乳液混合相，并同时促进两相的相分离来在重质液相和/或轻质液相中分离和纯化特定物质。

技术领域

本发明涉及一种用于通过液-液萃取生产特定物质的设备，具体地涉及一种设备，其 通过使重质液相和轻质液相在相混合容器中逆流接触来生长乳相(两液相的乳液混合相)， 同时促进两相的相分离，用于获得在重质液相(在许多情况下为水相)和/或轻质液相(在 许多情况下为轻质液相)中分离和纯化的特定物质。在根据本发明的用于通过液-液萃取生 产特定物质的设备中，重质液相和轻质液相被有效地相混合，从而能够容易地获得宽范围的 稳定的乳相。

背景技术

通过液-液萃取(也称为溶剂萃取)来分离和浓缩水溶液中的目标组分或从目标组分 中分离和除去杂质，可以获得高级金属产品或化学品(有机化合物等)。液-液萃取是一种分 离、纯化和浓缩金属离子、有机化合物、生物聚合物等的方法，取决于彼此不混溶的两液相 (例如水相和油相)之间物质分布的差异，并且在工业上广泛使用。

根据处理目标，基于液-液萃取的分离涉及许多化学反应，诸如络合物形成反应、脱 水反应、溶剂化反应、离子交换反应、酸碱反应、氧化还原反应、催化反应、自组装反应等。

在实践中，当在工业上进行液-液萃取时，经常使用一种混合-沉降室方法，其中通过 搅拌桨叶的旋转将两个液相相混合并且然后将输送至另一个室的两个液相重力分离。基于混 合-沉降室法的液-液萃取机构作为进行液-液萃取的设备在工业上是最普遍的，因为可以用相 对简单的结构获得稳定的性能。

另一方面，在常规混合-沉降室的机构(在下文中，简称为常规设备)中，两液相之间的界面的位置可能改变，并且处理例如界面位置的调节需要熟练的经验。此外，因为两个液相的传液速度的比率直接是在相混合中涉及的两个相的体积比(称为O/A比率)，例如，当期望增加的传液速度时，为了增加含有目标组分的水相的处理速率，除非油相的传液速度 也同时增加，否则两相的体积比不可避免地改变。

基本上，在常规设备中，水相和油相都通过彼此相邻布置的入口从混合室的底部供 给，并且两相立即通过安装在混合室下方的搅拌桨叶部(位于旋转轴的尖端处的部分)搅拌 和混合。另外，下面的机构也被称为一般的混合-沉降室设备。在混合室的下部中设置了前 室，在前室中引入了该水相和该油相。并且通过使用由搅拌桨叶的旋转产生的负压(产生抽 吸力的类型)的抽吸，通过设置在两个室之间的隔板中的通路端口将两相从前室引入并混合 到混合室。(JP61-19281B，JP6119029所示的图3)

现有技术文献

专利文献1：JP61-19281B

专利文献2：JP6119029。

发明内容

当水相是重质液相并且油相是轻质液相时，水相和油相都被供给到水相中，并且搅 拌桨叶的桨叶部位于水相内部，直接位于两相的入口的上方。以这种方式，将两相引入水相 (或重质液相)并立即在水相中搅拌。因此，周围水相不可避免地参与搅拌和混合。乳液混 合状态可能不够充分，或稳定状态可能不能维持在宽范围内。另外，在具有前室的类型中， 油相停留在前室的上部。因此，虽然通过虹吸有助于增加油相的比例，但实际上相混合的两 相的体积比不稳定。

还存在一种结构，其中两相都从混合室的上部引入，并且搅拌桨叶部安装在混合室 的下部(图1，示出在JP6119029中)。由于搅拌桨叶的桨叶部布置在重质液相丰富的混合室的下部，所以类似地，重质液相的比率在混合两液相的初始阶段趋于增加。