[发明专利]液-液萃取器的澄清室

说明书

本发明属于分离两种比重不同的不混合液体的设备，具体来说，即属于液-液萃取器的澄清室（OTCTOUHUK，Settler）

在这种类型的设备中，混合相的分离过程是在浸入两相之一中的多个分层部件（C）内实现的。

本发明可用在化学工业，石油化学工业和冶金工业诸领域内用于液体萃取的工艺过程。

本发明在分离稀土元素，有色金属以及冶金生产的盐酸化的酸洗溶液中提取氧化铁时用起来最有效。

随着要加工的溶液量的增加，有必要研制在有限的安装面积内，使萃取器具有较高单位容积生产率的澄清室，即澄清室单位工作容积的单位生产率较高。

在将混合相分层时，如果把混合相的流入量分成许多层，可提高萃取工序的效率。此外，层高越小，效率越高。但是，在许多薄层中实现分离的情况下，将发生选择分层部件内两纯相的层高与混合相层高的合适比值的问题，另外还有在各分层部件内均匀分布混合相和从分层部件内输出提取相至总分界面的问题。

现有的液-液萃取器的澄清室（US，A，3868335）包含有壳体，其上设置有混合相的注入口和从壳体内取出已分离的纯相的排出口。壳体内装有分层部件，该部件是多个一层层安装的槽形分离室，这些槽形分离室可沿纵向和横向移动，并且浸入两相之一。如果把分离室布置在轻相内，每个分离室的顶部是敞开的，底部是封闭的，如果把分离室布置在重相内，则顶部是封闭的，而底部是敞开的。每个分离室有四个垂直室壁，在一个室壁上装有混合相的注入口。在此室壁的对面安置有导出一纯相的排出口，而在排出口和装有注入口的室壁之间，放置一块隔板，隔板距分离室的顶部或底部有一间隙。澄清室内安装有垂直的混合相的聚集室，其侧壁与混合相的注入口相连接。

但是，这种澄清室单位容积的生产率是不能令人满意的。其原因是各分离室沿容器的高度布置得间距很大，而它们在纵向和横向的相互移动将导致澄清室容积的使用不合理，并增加澄清室的安装面积。由于混合相注入分离室和分离出的相从分离室排出，在构造特点方面所造成的轻相，重相和它们的混合相在分离室范围内的逆向运动，也对澄清室的单位容积生产率和其安装面积的大小有不利的影响。

还有一种液-液萃取器的澄清室（US，A.3820954），它包含壳体，其上设置有呈槽形的混合相的注入口和取出已分离出的纯相的排出口。壳体内配置有混合相的分层部件，这种部件是一层层平行安装的槽形分离室，两室之间形成提取一液相的间隙。每一槽形分离室的顶部是敞开的，而底部是封闭的，或者底部是敞开的，而顶部是封闭的，每一槽形分离室还与混合相的注入口相通。在每一槽形分离室内，有一室壁向外倾斜，该室壁的对面装有在分离室内部倾斜的提取相的排出口。在提取相的排出口和外倾室壁之间，安置有从邻室伸入提取相的隔板。隔板与该分离室的顶部或底部形成有间隙。澄清室内有垂直安装的混合相的聚集室，室壁与槽形注入口相通。两相邻分离室底部之间的距离，由室壁高度和提取相的缝隙的宽度构成。外倾的室壁可留有溢出混合相的出口。

但是，这种澄清室的单位容积生产率也不够高，一方面，这种情况是由于槽形分离室沿容器的高度彼此相距较远，並且两相邻分离室底部之间的距离，即分离室内混合相和澄清相的层厚是任意选取的，而不是对应分离室和整个澄清室的最大单位容积生产率设计的。另一方面，已分离出的纯相和混合相在槽形分离室范围内的逆向运动，对澄清室的单位容积生产率是不利影响的，而特别是对澄清室的相分界面，因为在分界面处，两相间的相互作用带有冲击性质。这种逆向运动导致改变分离室所浸入的那种液相的浓度，同时会导致液相的再次分散和互相带走轻微分散的液相，这些因素的总和就是要增加的容积，也就是相应增大它的安装面积。

除此以外，混合相的注入口，不能保证以等容积的方式分配混合相，这样将导致混合相必然从布置在上部的分离室溢流到布置在下部的分离室，为了保证这种溢流开在分离室外倾室壁上的切口，有可能在分离室偏离水平位置的情况下，造成分离室内混合相相层的损失，这后一个缺点大多在使用高度有限，而长度较长的分离室的情况下才会显示出来。

本发明的基本任务是建造这样的液-液萃取器的澄清室，其结构设计能在不增加澄清室安置面积的条件下强化混合相的分离过程。