[发明专利]将混成分散系的液－液萃取两种溶液可控地导入分离部的方法和设备

说明书

本发明涉及用于将在混合单元中混合成为分散系的液-液萃取溶液从混合单元进一步导入分离部的方法。本发明还涉及一种实现此方法的设备。如何将分散系导入分离部的方法实际上会影响整个分离部的流场及其可控性。本发明的方法和设备的目的是增强溶液的强化分离，其方法是通过所使用的装置使分散系液流在侧向方向上排列定向、减弱并均匀化，并且使水平和垂直注入方向同等重要，以及降低从分离部一侧对分散系注入的反压。

本发明还使构造很大的大型萃取装置成为可能，其总流量可高达5,000-6,000m³/h，而采用通常的技术可以处理的最大流量是3,000m³/h。至于分离部中的注入装置，一直很难过渡到更大的流量，因为除了需要更大的总流量容积外，混合单元的底部也总是必须制作得更低，从而距离分离部底部水平面就更远。这是因为混合器的设计是根据给定的溶液延迟时间，而分离部则分别是根据给定的相对表面积分离能力设计的。在总流量很大的情况下，这意味着混合单元的底部比分离部的底部要低2-5m。

根据本发明，如今可以利用如上所述的混合单元和分离单元的差别，通过改进分离单元中分散系注入到分离部时两种分开的溶液所形成的分散系的取向而分离为两种不同的相。本发明的装置与FI 935393号专利申请书中所介绍的方法和设备是相容的。这样，在上述申请书和本申请书中所描述的注入装置不要求混合单元分成为数个顺序连接的区域以便使它们的底部水平面互相接近或者与分离部的底部水平面处于同一水平面。在大多数情况下，在通常的萃取系统中分散系作为表面流从混合单元的侧面水平地导入分离部，结果成为分离部纵长方向上的强流而进入分离部。在分离部中部出现的强表面流阻碍分散系在液流的整个横向区上均匀分布。

根据FI 935393号专利申请书，排出混合单元分散系是沿着沉降槽的高度发生的，在这种情况下是通过使液流垂直指向得到这一优点的，而分散系可以经过重力减弱导入分离部。在上述FI申请书中所描述的设备中，最后一个混合器设置于沉降槽的纵轴上，且混合器和沉降槽之间的竖管是一个直通管道，所以它与混合器的混合方向垂直，其大小与整个混合器相等，而其宽度大约为混合器直径的一半。

特别是在处理大溶液流量的萃取装置中，管道的长度决定于混合器配置要求。为了使沉淀溶液的传输距离尽可能地短，最好是在每一萃取步骤中，将混合单元的第一个装置，即泵单元，定位于混合单元的角部。另一方面的目的是得到一个紧凑的混合单元，在此紧凑的混合单元中由混合单元的一个装置流到另一个装置的分散系的传输距离应该保持尽可能地短，于是各相不会有时间在传输管路中分离。当然最好是分散系可以在它从混合器流出之后立刻借助竖管转向并从而成为与分离部的纵轴平行，但是由于上述原因最后一个混合器并非总是能配置于分离部的中心线上；在这种情况下分散系液流必须对准并指向沉降槽的中心线，尽管最后一个混合器的位置从该中心线偏移。

本发明涉及一种在如下条件下将分散系从混合器导入分离部的方法和设备，即由混合单元以相对分离单元的纵轴呈非对称形式排出的分散系液流在送入分离单元之前转向并排列定向成对称形式。为了使分散系液流转向，混合单元中的最后一个混合器中设置有液流转向部件。从最后一个混合器出发，分散系首先借助设置在与混合器的底部水平面同一水平面上的水平分散系管道导入一个与上述管道连接的分散系竖管并实质上垂直向上升高。该竖管位于分离部的纵轴上，因而从混合器通往竖管的分散系管道与分离部的纵轴形成一个角度，此角度的大小为0-60°。于是根据本发明，就可借助设置在最后一个混合器中的液流导流片和借助液流转向分散系管道使分散系液流的方向转向而成为与分离部的纵轴对称。然后，分散系沿着分离部的整个宽度从竖管开口被导向分离部的前端，而该竖管还最好是朝向分离部扩张并且其底部朝向分离部升高。根据另一最佳实施例，竖管位于分离部前端下面，而分散系则导入分离部的底部。本发明的主要新特征由所附的权利要求书可以得到充分了解。

下面参考附图对本发明进行更为详细的描述，附图中

图1是混合单元和分离部前端的顶视图；

图2是分散系注入装置的顶视详图；

图3是本发明的一优选实施例的顶视示意图；

图4是图3实施例的侧视图；而

图5示出图4的细部。