[实用新型]喷雾式准液膜分离装置无效
申请号: | 88213050.1 | 申请日: | 1988-09-09 |
公开(公告)号: | CN2037252U | 公开(公告)日: | 1989-05-10 |
发明(设计)人: | 周庆江;顾忠茂 | 申请(专利权)人: | 中国原子能科学研究院 |
主分类号: | B01D11/04 | 分类号: | B01D11/04 |
代理公司: | 核工业部专利法律事务所 | 代理人: | 吴景夏,石俊 |
地址: | 北京市275*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 喷雾 式准液膜 分离 装置 | ||
本实用新型涉及一种用于湿法冶金和废水处理的液态溶液的溶剂萃取装置,其结构特征包括一个反应槽,反应槽的中间设有多孔板和隔板,多孔板将反应槽的大部分分隔成萃取池和反萃取池,隔板将反应槽的剩余部分分隔成萃取澄清池和反萃取澄清池,萃取澄清池和反萃取澄清池分别经带阀的导管与萃残液收集器和浓缩液收集器连通。
本实用新型的先前发明“静电式准液膜分离方法及其装置”(中国专利ZL861017307)是根据液膜萃取、反萃在非平衡状态下同时进行的原理,结合静电相分散技术而发展起来的一种新的分离技术,这一技术避免了乳状液膜法中的制乳、破乳步骤,因而使得分离过程被简化并且易于连续化操作;在这一技术中,用多孔电极隔板取代支承体液膜中的支承体,因而降低了分离过程中的传质阻力,提高了传质速率,又解决了类似支承体液膜中的试剂流失、孔道堵塞和沾污等问题。但是,静电式准液膜技术由于采用静电场进行相分散,使得它的应用范围受到限制。这些限制是:连续相必须是有机相且介电常数须低于10,对于在萃取过程中有机相介电常数增加较大的体系,采用静电式准液膜技术也存在着困难。此外,在静电式准液膜技术中采用静电场进行相分散,必须考虑安全问题,电极板的制作有特殊的要求。
本实用新型的目的在于提供一种用喷雾分散代替静电分散的准液膜分离装置来克服静电式准液膜装置的上述缺点,同时保留静电式准液膜技术的主要优点。
本实用新型的技术方案在于利用位于反应槽中间的多孔板,使该多孔板两侧的连续相溶液可以通过多孔板上的孔隙自由流动,利用连续相与分散相之间的比重差,将待分离的溶液和反萃液在一定的压力下通过喷嘴以雾沫状态喷入连续相中,在多孔板上装设挡板,有效地将该多孔板两侧的分散相分隔开,从而保证了萃取和反萃取过程在反应槽内部的耦合。上述特征通过如下过程体现:将含有待萃取溶质的溶液和反萃取溶液分别与带孔隙和挡板的多孔板分隔开的连续相(可以是有机相或者是水相)接触,连续相可以通过多孔板上的孔隙自由流动,含有待萃取溶质的溶液和反萃取溶液通过喷嘴分别以雾沫状喷入连续相中的萃取侧和反萃取侧并被多孔板上的挡板所隔开,在萃取侧,待萃取溶液微滴中的溶质被萃取到连续相中,所生成的萃合物在其浓度梯度的推动下,通过多孔板向反萃侧扩散,在反萃侧,溶质从萃合物中被反萃到反萃取溶液微滴中,连续相中的萃取剂得到再生,萃取剂在其浓度梯度的推动下通过多孔板扩散回萃取侧,如此循环,使萃取--反萃过程在横向得以连续进行。与此同时,萃取侧与反萃侧中的分散相在重力(或浮力)的作用下,分别在连续相中下沉(或上浮),沉到(或浮到)澄清池后与连续相分层,分别获得萃残液和浓缩液,萃残液和浓缩液分别通过带阀的导管流入各自的收集器。
上述过程是在一种适应于本实用新型的装置中完成的,本装置是对静电式准液膜萃取设备的改进。本装置包括一个反应槽,反应槽的中间设有多孔板和隔板,多孔板将反应槽的大部分分隔成萃取池和反萃取池,隔板将反应槽的剩余部分分隔成萃取澄清池和反萃取澄清池,萃取澄清池和反萃取澄清池分别经带阀的导管与萃残液收集器和浓缩液收集器连通。其特征在于在萃取池和反萃取池中各设喷嘴,各由一个输液泵分别将待萃取溶液和反萃取溶液送入喷嘴喷入萃取池和反萃取池。
本实用新型采用喷嘴的结构特征,以喷雾分散取代静电分散,连续相既可以是任一介电常数的有机相,也可以是水相。本实用新型所提出的技术保留了静电式准液膜分离技术的过程简单、易于连续操作、传质阻力小、试剂损失少等优点。与静电式准液膜技术相比较,由于本技术采用喷雾的方式实现相分散,除了要求分散相与连续相存在着一定的比重差外,对所用的连续相没有其他的限制条件,因而扩大了准液膜的应用范围。此外,由于取消了反应槽中的静电场,因而进一步简化了设备,同时使操作过程更加安全。
图1、图2和图3分别为喷雾式准液膜分离装置的三种结构示意图。
图4为多孔板的四种结构示意图。
结合附图将本实用新型的结构和工作过程详细描述于下:
图1、图2和图3中所示的装置包括一个反应槽1。多孔板2将反应槽1的大部分分隔成萃取池3和反萃取池11。隔板7将反应槽1的剩余部分分隔成萃取澄清池6和反萃澄清池8。萃取池3和萃取澄清池6是完全连通的,反萃取池11和反萃取澄清池8也是完全连通的。隔板7的作用是使两个澄清池中的溶液不互相泄漏,并且支承多孔板2。
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