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将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池中分离成两种溶液相的方法和装置pdf
时间:2024-02-18 07:09 点击次数:59

  本发明涉及将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池(1)中分离成两种溶液相的方法和装置。装置包括第一引导壁(4),其被布置在离池(1)的位于输入端(2)一侧的端壁(15)一定距离处,以便以相对于竖直方向的倾角(α)沿着池的整个宽度延伸。第一引导壁包括底边(5),其位于离池底部一定距离(H1...H2)处,使得在底边(5)与池底部(3)之间留有从中间向池侧变宽的间隙缺口(6)。第二引导壁(7)基本上与第一引导壁(4)平行并置于离第一引导壁(4)一定距离(L1)处,使得在第一引导壁(4)和第二引导壁(7)之间形成以倾角(α)斜向上延伸的上升通道(8)。第二引导壁(7)包括紧紧压靠住池的底部(3)的底边(13)、多个竖槽(9)和倾斜板(11),竖槽(9)被布置为竖槽的水平线),所述线)一定距离沿着第二引导壁的宽度延伸,倾斜板(11)在竖槽的线)的顶部部分附近被附接至第二引导壁(7)。

  包括竖槽的两条或多条叠置的线中任一项所述的方法,其特征在于,通过布置所述第二引导壁(7)使得其底边(13)紧紧压靠住所述池的底部来防止从所述子流分离出的所述溶液相在所述池(1)的所述底部(3)流回至所述输入端。

  11.一种将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池(1)中分离成两种溶液相的装置,所述装置包括用于将分散体输入到所述池的输入端(2)的输入设备(14),其特征在于,所述装置包括:

  侧的端壁(15)一定距离处,以便以相对于竖直方向的倾角(α)沿着所述池的整个宽度延伸,所述第一引导壁包括位于离所述池的底部一定距离(H1...H2)处的底边(5),使得在所述底边(5)和所述池的底部(3)之间留出了从中间向所述池的侧面变宽的间隙缺口(6),

  述第一引导壁(4)一定距离(L1)处,使得在所述第一引导壁(4)和所述第二引导壁(7)之间形成以倾角(α)斜向上延伸的上升通道(8),所述第二引导壁(7)包括底边(13)、多个竖槽(9)和倾斜板(11),所述

  (1)的位于所述输入端(2)一侧的所述端壁(15)与所述第一引导壁(4)

  隙缺口(6)的高度(H1...H2)选择成,使得通过所述间隙缺口至所述上升通道(8)的所述分散体的流速v2是0.2...0.4m/s。

  在中间的高度(H1)是50...200mm,而所述间隙缺口在侧面的高度(H2)是100...300mm,并且高度从中间向侧面均匀增加。

  和所述第二引导壁(7)的所述顶边(16,17)被置于由所述池的侧边(18)

  借助于该窄的层流通道,经由该组切片(19),通过所述竖槽(9)排放的所述分散体的子流的流出速度v5能够降至0.05...0.1m/s的范围。

  将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池中分离成两种溶液相的方法和装置发明领域

  两种溶液在液液萃取分离池中分离成两种溶液相。第一溶液和重于第一溶液的第二溶液可以从所述溶液的分散体中被分离出。池装置一般包括侧壁和底部,侧壁和底部内界定了分离空间。池具有输入端和排出端,分散体通过输入端输入池中,而第一和第二溶液被布置为通过排出端相互分离地排出。在输入端和排出端之间,池被设置有分离器构件,在其间形成连续的分离步骤,其中较轻的第一溶液(一般为有机相)被分离入上层溶液相中,而第二溶液在上层溶液相下面被分离入下层溶液相(一般为水溶液)中。池的排出端设置有溢流槽,其相对于流动方向横向放置,并且接收分离入上相中的第一溶液作为来自池的溢流,溶液从溢流槽排出。在流动方

  二引导壁之间形成以倾角斜向上延伸的上升通道(uptake shaft)。第二引导

  发明可以是公布FI 101200 B中介绍的我们的发明的另一种选择,其中分

  离空间排出的水溶液中。根据公布FI 101200 B中描述的方法,引入分离

  的流,比如公布FI 101200 B中所述的上升通道的流。本发明允许自由选

  的空间的横截面积选择成,使得分散体的横向流速在0.1...0.6m/s的范围

  间隙缺口在侧面的高度是100...300mm,并且此高度从中间向侧面均匀增

  槽排放的分散体的子流的流出速度可以降至0.05...0.1m/s的范围。

  壁4包括底边5,其位于距池的底部H1...H2的距离,使得底边5和池的底

  分散体的横向流速v1在0.1...0.6m/s的范围内。流速如此高以至于流动的

  两侧上的间隙缺口的高度H2是100...300mm,因为高度从中间向两侧均匀

  50...100mm。分散体只能有机会通过第一引导壁4的底边5与底部之间留

  保持被压缩。在上升通道8中被压缩的分散体的上升流速v3是0.05...0.10

  从竖槽9排出的分散体的子流的流出速度v4是0.15...0.30m/s。所述速度足

  分离空间的自由端的方式闭合分离空间的底部部分。根据公布FI 102100

  板12均衡,所述倾斜板12被置于竖槽的每条线的数目,沉降器的流动可以被进一步均衡,并且分散体的分离可

  至0.05...0.1米/秒的范围内,使得分离和反应速度的上升尽可能地有效。

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  1、(10)申请公布号 CN 102292133 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102292133 A *CN102292133A* (21)申请号 4.7 (22)申请日 2010.02.08 20095121 2009.02.09 FI B01D 11/04(2006.01) C22B 3/02(2006.01) (71)申请人 奥图泰有限公司 地址 芬兰埃斯波 (72)发明人 B内曼 E埃克曼 P佩卡拉 汉努拉伊塔拉 拉米萨里奥 (74)专利代理机构 北京安信方达知识产权代理 有限公司 11262 代理人 武晶晶 郑霞 (54) 发明名称 将以分散。

  2、体混合的两种溶液在液液萃取分离 池中分离成两种溶液相的方法和装置 (57) 摘要 本发明涉及将以分散体混合的两种溶液在液 液萃取分离池 (1) 中分离成两种溶液相的方法和 装置。装置包括第一引导壁 (4), 其被布置在离 池 (1) 的位于输入端 (2) 一侧的端壁 (15) 一定 距离处, 以便以相对于竖直方向的倾角 () 沿着 池的整个宽度延伸。第一引导壁包括底边 (5), 其位于离池底部一定距离 (H1.H2) 处, 使得在底 边 (5) 与池底部 (3) 之间留有从中间向池侧变宽 的间隙缺口 (6)。第二引导壁 (7) 基本上与第一 引导壁 (4) 平行并置于离第一引导壁 (4) 一定。

  3、距 离 (L1) 处, 使得在第一引导壁 (4) 和第二引导壁 (7)之间形成以倾角()斜向上延伸的上升通道 (8)。第二引导壁 (7) 包括紧紧压靠住池的底部 (3) 的底边 (13)、 多个竖槽 (9) 和倾斜板 (11), 竖 槽 (9) 被布置为竖槽的水平线), 所述线) 一定距离沿着第二引导壁的宽度延伸, 倾斜板 (11) 在竖槽的线) 的顶部部分附近被 附接至第二引导壁 (7)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.07.22 (86)PCT申请的申请数据 PCT/FI2010/050081 2010.02.08 (87。

  4、)PCT申请的公布数据 WO2010/089462 EN 2010.08.12 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 5 页 CN 102292150 A1/3 页 2 1. 一种将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池 (1) 中分离成两种溶液相的方 法, 在所述方法中, 所述分散体在所述池的输入端 (2) 处被输入所述池中, 其特征在于 : 所供给的分散体在所述池的输入端 (2) 处被分成两路横向行进流, 以便沿所述池的整 个宽度分布所述分散体的流, 沿所述池 (1) 的宽度分布的所述分散体被防止直接在。

  5、所述池的长度方向上行进, 且允 许所述分散体仅在所述池的底部 (3) 附近沿所述池的所述长度方向行进, 被强制置于所述池的底部上的所述分散体的流以相对于竖直方向在行进方向斜向上 倾斜的角度 () 从所述池的底部附近上升, 且所述分散体在上升过程中被压缩至预定的 压缩度, 在上升过程中被压缩至预定的压缩度的所述分散体被分成多个相邻的子流, 所述子流 以沿所述池的宽度的一条或多条线进行分布, 且基本上在所述池的所述长度方向上行进, 所述子流的竖直分量被减弱, 且所述子流基本上在所述池的所述长度方向上被引至分 离器部件本身, 其中所述溶液从所述分散体中逐步被分离成两种连续的溶液相, 以及 防止了从所。

  6、述子流分离出的所述溶液相在所述池的底部流回至所述输入端。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述分散体从所述输入端的中部或所述 输入端的中部附近被输入到所述池 (1) 中。 3.根据权利要求1或2所述的方法, 其特征在于, 所述分散体在下述方向被输入所述池 (1) 中 : 水平方向、 从顶部垂直向下、 相对于水平方向斜向下和 / 或相对于水平方向斜向上。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法, 其特征在于, 所供给的分散体在所述池(1) 的所述输入端 (2) 处通过以相对于竖直方向的倾角 () 设置的第一引导壁 (4) 被分成横 向行进流, 且在所述壁 (4) 的底边 (。

  7、5) 与所述池的底部 (3) 之间留下间隙缺口 (6), 所述间 隙缺口 (6) 从中间向所述池的侧面变宽, 所述分散体被迫使在所述池的底部 (3) 附近行进 通过所述间隙缺口。 5. 根据权利要求 4 所述的方法, 其特征在于, 行进通过所述间隙缺口 (6) 的所述分散 体的流借助于第二引导壁 (7) 被引导以便以倾角 () 从所述池 (1) 的所述底部 (3) 附近 斜向上上升, 所述第二引导壁 (7) 基本上与所述第一引导壁 (4) 平行并位于离所述第一引 导壁 (4) 一距离 (L1) 处, 使得在所述第一引导壁 (4) 和所述第二引导壁 (7) 之间产生了以 倾角 () 斜向上延伸的。

  8、上升通道 (8), 在所述上升通道 (8) 中所述分散体向上上升并被压 缩。 6. 根据权利要求 5 所述的方法, 其特征在于, 在所述上升通道 (8) 中上升的压缩的分 散体通过设置在所述第二引导壁(7)内的多个竖槽(9)而被分成基本上在所述池的所述长 度方向上行进的多个子流, 所述槽 (9) 被布置为沿着所述第二引导壁的宽度的竖槽的水平 线), 离所述第二引导壁的底边一定距离, 使得当所述分散体到达竖槽的所述线时具有 预定的压缩度。 7. 根据权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 通过所述竖槽 (9) 排出的所述子流的竖 直分量被减弱, 并且所述子流通过倾斜板 (11) 引导以。

  9、便基本上在所述池的所述长度方向 上行进, 所述倾斜板(11)在竖槽(9)的所述线的顶部部分的附近被附接至所述第二引导壁 (7)。 8. 根据权利要求 7 所述的方法, 其特征在于, 所述分散体的流通过叠置且相邻布置的 权 利 要 求 书 CN 102292133 A CN 102292150 A2/3 页 3 平行的倾斜板 (12) 而被均衡, 所述倾斜板 (12) 被置于竖槽的所述线所述的方法, 其特征在于, 所述第二引导壁(7)包括竖槽的两条或 多条叠置的线 中任一项所述的方法, 其特征在于, 通过布置所述第。

  10、二引导壁 (7) 使得其底边 (13) 紧紧压靠住所述池的底部来防止从所述子流分离出的所述溶液相在 所述池 (1) 的所述底部 (3) 流回至所述输入端。 11. 一种将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池 (1) 中分离成两种溶液相的装 置, 所述装置包括用于将分散体输入到所述池的输入端 (2) 的输入设备 (14), 其特征在于, 所述装置包括 : 第一引导壁 (4), 其布置在离所述池 (1) 的位于所述输入端 (2) 一侧的端壁 (15) 一定 距离处, 以便以相对于竖直方向的倾角 () 沿着所述池的整个宽度延伸, 所述第一引导壁 包括位于离所述池的底部一定距离 (H1.H2) 处的。

  11、底边 (5), 使得在所述底边 (5) 和所述池 的底部 (3) 之间留出了从中间向所述池的侧面变宽的间隙缺口 (6), 第二引导壁 (7), 其基本上与所述第一引导壁 (4) 平行并置于距所述第一引导壁 (4) 一定距离 (L1) 处, 使得在所述第一引导壁 (4) 和所述第二引导壁 (7) 之间形成以倾角 () 斜向上延伸的上升通道 (8), 所述第二引导壁 (7) 包括底边 (13)、 多个竖槽 (9) 和倾斜板 (11), 所述底边 (13) 紧紧压靠住所述池的底部 (3), 所述竖槽 (9) 被布置为竖槽的水平线), 所述线) 一定距离处沿着所述第二引导壁。

  12、的宽度延伸, 所述倾斜板 (11) 在竖槽的所述线) 的顶部部分的附近被附接至所述第二引导壁 (7)。 12.根据权利要求11所述的装置, 其特征在于, 所述第二引导壁(7)包括竖槽的两条或 多条叠置的线 所述的装置, 其特征在于, 所述第二引导壁 (7) 包括多个平 行的、 叠置的且相邻布置的倾斜板 (12), 所述倾斜板 (12) 被置于竖槽的所述线 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述池 (1) 的位于所述输 入端 (2) 一侧的所述端壁 (15) 与所述第一引导壁 (4) 之。

  13、间留下的空间的横截面积选择成, 使得所述分散体的横向流速 v1在 0.1.0.6m/s 的范围内。 15. 根据权利要求 11-14 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述间隙缺口 (6) 的高度 (H1.H2) 选择成, 使得通过所述间隙缺口至所述上升通道 (8) 的所述分散体的流速 v2是 0.2.0.4m/s。 16. 根据权利要求 15 所述的装置, 其特征在于, 所述间隙缺口 (6) 在中间的高度 (H1) 是 50.200mm, 而所述间隙缺口在侧面的高度 (H2) 是 100.300mm, 并且高度从中间向侧 面均匀增加。 17. 根据权利要求 11-16 中任一项所述的装置,。

  14、 其特征在于, 所述第一引导壁 (4) 和所 述第二引导壁 (7) 以相对于竖直方向的倾角 () 倾斜, 所述倾角 () 为 5 .20。 18. 根据权利要求 11-17 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述第一引导壁 (4) 的顶 边 (16) 和所述第二引导壁 (7) 的顶边 (17) 延伸得如此高, 使得所述分散体不能从其上面 流过。 19.根据权利要求18所述的装置, 其特征在于, 所述第一引导壁(4)和所述第二引导壁 (7) 的所述顶边 (16, 17) 被置于由所述池的侧边 (18) 界定的水平面下方 50.100mm 的距 权 利 要 求 书 CN 102292133 A 。

  15、CN 102292150 A3/3 页 4 离 (s) 处。 20. 根据权利要求 11-19 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述上升通道 (8) 的宽度 (L1) 选择成, 使得在所述上升通道中压缩的所述分散体的上升流速 v3是 0.05.0.10m/s。 21. 根据权利要求 11-20 中任一项所述的装置, 其特征在于, 竖槽的所述线) 的 总槽面积选择成, 使得通过所述竖槽 (9) 排放的所述分散体的子流的流出速度 v4是 0.15.0.30m/s。 22.根据权利要求21所述的装置, 其特征在于, 所述倾斜板(11, 12)被布置为一组切片 (19), 其中在所述倾斜板。

  16、之间形成了窄的层流通道, 借助于该窄的层流通道, 经由该组切片 (19), 通过所述竖槽 (9) 排放的所述分散体的子流的流出速度 v5能够降至 0.05.0.1m/s 的范围。 权 利 要 求 书 CN 102292133 A CN 102292150 A1/6 页 5 将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池中分离成两 种溶液相的方法和装置 发明领域 0001 本发明涉及权利要求 1 的前序中所定义的方法。本发明还涉及权利要求 11 的前 序中所定义的装置。 0002 发明背景 0003 在现有技术中, 例如从专利公布 FI101200B、 FI 101199B、 FI 112039B、 。

  17、FI 112328B 和 FI 113244B 中, 已知多种方法和装置来将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池 中分离成两种溶液相。 第一溶液和重于第一溶液的第二溶液可以从所述溶液的分散体中被 分离出。池装置一般包括侧壁和底部, 侧壁和底部内界定了分离空间。池具有输入端和排 出端, 分散体通过输入端输入池中, 而第一和第二溶液被布置为通过排出端相互分离地排 出。在输入端和排出端之间, 池被设置有分离器构件, 在其间形成连续的分离步骤, 其中较 轻的第一溶液 ( 一般为有机相 ) 被分离入上层溶液相中, 而第二溶液在上层溶液相下面被 分离入下层溶液相 ( 一般为水溶液 ) 中。池的排出端设置。

  18、有溢流槽, 其相对于流动方向横 向放置, 并且接收分离入上相中的第一溶液作为来自池的溢流, 溶液从溢流槽排出。 在流动 方向, 在溢流槽之后并邻近其设置有用于接收第二溶液作为来自池的底流的收集槽。上升 管从收集槽延伸至池, 第二溶液可以通过上升管升至收集槽, 第二溶液相从收集槽排出。 0004 发明目的 0005 本发明的一个目的是进一步改进已知的方法和装置, 并使它们更有效, 使得以分 散体混合的两种溶液的单位面积分离量增加并加速分离过程, 当测量到两种分离后的溶 液的残余液滴减少和分离溶液相中的传质反应达到接近其平衡的状态时, 分离速度就加快 了。 0006 本发明的另一个目的是引入一种方。

  19、法和装置, 其允许在输入端自由选择所供给分 散体的来流方向。 0007 本发明的另一个目的是引入一种方法和装置, 其防止池底部上分离出的溶液相流 回至产生分散体的混合器设备。 0008 而且, 本发明的一个目的是引入一种方法和装置, 其能够在混合器空间变得过小 时在输入端产生连续的延迟。 0009 发明概述 0010 根据本发明的方法的特征在于权利要求 1 所陈述的内容。根据本发明的装置的特 征在于权利要求 11 所陈述的内容。 0011 根据本发明, 在该方法中, 所供给的分散体在池输入端处被分成两路横向行进流, 以便沿池的整个宽度分布分散体。 沿池的整个宽度分布的分散体被防止直接在池的长度。

  20、方 向上行进, 且允许分散体仅在池的底部附近沿池的长度方向行进。被强制置于池的底部上 的分散体的流被引导以相对于竖直方向在行进方向倾斜的角度从池的底部附近斜向上上 升, 且分散体在上升过程中被压缩至预定的压缩度。在上升过程中被压缩至预定压缩度的 分散体被分成多个相邻的子流, 子流被布置成沿池的宽度的一条或几条线, 且基本上在池 说 明 书 CN 102292133 A CN 102292150 A2/6 页 6 的长度方向上行进。子流的竖直分量被减弱, 且子流基本上在池的长度方向上被引至分离 器部件本身, 其中溶液从分散体中逐步被分离成两种连续的溶液相。 同时, 防止分离出的溶 液相在池的底部。

  21、流回至输入端。 0012 根据本发明, 该装置包括第一引导壁, 其被布置在离池的位于输入端一侧的端壁 一定距离处, 以便以相对于竖直方向的倾角沿着池的整个宽度延伸。第一引导壁包括被布 置成离池的底部一定距离的底边, 使得在底边和池的底部之间留有从中间向池侧变宽的间 隙缺口。第二引导壁基本上与第一引导壁平行并位于离第一引导壁一定距离处, 使得在第 一引导壁和第二引导壁之间形成以倾角斜向上延伸的上升通道(uptake shaft)。 第二引导 壁包括紧紧压靠住池的底部的底边、 多个竖槽和倾斜板, 竖槽被布置为竖槽的水平线, 所述 线在距底边一定距离处沿着第二引导壁的宽度延伸, 倾斜板在竖槽的线、部部分附近被 附接至第二引导壁。 0013 本发明的基本构想是通过使用根据本发明的方法和装置产生的具有受控流动的 强分散体层, 通过实施分离空间的几乎被分散体填充的输入端来实现本发明的目的, 且其 中以液滴压缩和分离的分散体在横向和竖直方向流动, 以使已经在混合器空间内开始的传 质反应接近其平衡。 0014 在本方法的实施方案中, 分散体在输入端的中部或中部附近被输入到池中。 0015 在本方法的实施方案中, 分散体在下述方向被输入池中 : 水平方向、 从顶部垂直向 下、 相对于水平方向斜向下和/或相对于水平方向斜向上。 本发明可以是公布FI 101200 B 中介绍的我们的发明的另一种选择,。

  23、 其中分散体在输入端的输入被实施为以低梯度角度引 导向上, 但某些情况下也可表示推荐的解决方案。例如, 当以错误方式实施时, 分散体的输 入可能增强分离空间的底流, 结果有害量的来自另一溶液相的残余液滴保留在从分离空间 排出的水溶液中。根据公布 FI 101200 B 中描述的方法, 引入分离空间的分散体被向上引 导, 以避免对分离空间的底流的任何增强。 根据本发明, 分离空间本身向上引导在其输入端 引入的分散体, 在此情况下分散体的来流方向和入口点在竖直方向可以自由选择。甚至可 以将入流直接向下指向分离空间的输入端的中部, 但是此方位通常被斜向下引导。我们指 出, 根据本发明, 分离空间的输。

  24、入端也优选地能够收集向上上升的分散体的流, 比如公布 FI 101200 B中所述的上升通道的流。 本发明允许自由选择分散体供给的来流方向和高度。 特 别的是, 根据本发明的方法和装置适用于被更新的老的萃取设施, 其中在输入端的分散体 供给被向下或水平引导。 0016 在本方法的实施方案中, 所供给的分散体在池的输入端处通过以相对于竖直方向 的倾角设置的第一引导壁而被分成横向行进流 ; 在所述第一引导壁的底边与池的底部之间 留下了从中间向池侧变宽的间隙缺口, 且分散体被迫使在池的底部附近行进通过所述间隙 缺口。 0017 在本方法的实施方案中, 行进通过间隙缺口的分散体的流在池的底部附近由第二。

  25、 引导壁引导以便以一定倾角斜向上上升。 第二引导壁基本上与第一引导壁平行并位于离第 一引导壁一定距离处, 使得在第一引导壁和第二引导壁之间形成以一定倾角斜向上延伸的 上升通道, 在所述上升通道中分散体向上上升并被压缩。 0018 在本方法的实施方案中, 沿着上升通道上升的压缩的分散体通过设置在第二引导 壁内的多个竖槽而被分成基本上在池的长度方向上行进的多个子流, 所述竖槽被布置为沿 说 明 书 CN 102292133 A CN 102292150 A3/6 页 7 着第二引导壁的宽度的竖槽的水平线, 离第二引导壁的底边一定距离, 使得当分散体到达 竖槽的线时具有预定的压缩度。 0019 在本。

  26、方法的实施方案中, 通过竖槽排出的子流的竖直分量减弱, 并且子流通过倾 斜板而被引导以基本上在池的长度方向上行进, 倾斜板在竖槽的线的顶部部分的附近被附 接至第二引导壁。 0020 在本方法的实施方案中, 在竖槽的线处, 分散体的流通过平行定位且被布置在彼 此附近的多个叠置且倾斜的板而被均衡。 0021 在本方法的实施方案中, 第二引导壁包括竖槽的两条或多条叠置的线 在本方法的实施方案中, 通过布置第二引导壁的底边紧紧压靠住池的底部来防止 从子流分离出的溶液相在池的底部上流回至输入端。 0023 在本装置的实施方案中, 第二引导壁包括竖槽的两条或多条叠置的线、实施方案中, 第二引导壁被设置有许多平行的、 叠置且相邻布置的倾 斜板, 其置于竖槽的线 在本装置的实施方案中, 池输入端一侧的端壁与第一引导壁之间留下的空间的横 截面积选择成, 使得分散体的横向流速在 0.1.0.6m/s 的范围内。 0026 在本装置的实施方案中, 间隙缺口的高度选择成, 使得经由间隙缺口至上升通道 的分散体的流速 v2是 0.2.0.4m/s。 0027 在本装置的实施方案中, 间隙缺口在中间区域的高度是 50.200mm, 间隙缺口在 侧面的高度是 100.300mm, 并且此高度从中间向侧面均匀增加。 0028 在本装置的实施方案中, 第一引导壁和第二。

  28、引导壁以相对于竖直方向的倾角倾 斜, 倾角为 5 .20。 0029 在本装置的实施方案中, 第一引导壁的顶边和第二引导壁的顶边延伸得如此高, 使得分散体不能从其上面流过。 0030 在本装置的实施方案中, 第一引导壁和第二引导壁的顶边被置于在由池的侧边定 义的水平面下 50.100mm 的距离处。 0031 在本装置的实施方案中, 上升通道的宽度选择成, 使得在上升通道中压缩的分散 体的上升流速是 0.05.0.10m/s。 0032 在本装置的实施方案中, 竖槽的线的总槽面积选择成, 使得通过竖槽排放的分散 体的子流的流出速度是 0.15.0.30m/s。 0033 在本装置的实施方案中,。

  29、 倾斜板被布置为一组切片, 其中在倾斜板之间形成了窄 的层流通道, 借助于该窄的层流通道, 经由该组切片, 通过竖槽排放的分散体的子流的流出 速度可以降至 0.05.0.1m/s 的范围。 0034 附图列表 0035 下面参考优选的实施方案和附图更详细地说明本发明, 附图中 0036 图 1 是图示了设置有根据本发明的装置的液液萃取分离池的示意性俯视图, 0037 图 2 图示了图 1 的 II-II 截面, 0038 图 3 图示了池的输入端的第一实施方案, 其中输入设备在水平方向输入分散体, 0039 图 4 图示了池的输入端的第二实施方案, 其中输入设备在垂直方向从上向下地输 入分散体。

  31、 图1和2图示为液液萃取的池装置。 池1包括位于池输入端2的端壁15, 侧壁40、 41, 位于排出端的端壁 42 和底部 3, 它们之间界定了分离空间 ( 所谓的沉降器 )。 0049 在混合空间 ( 未示出 ) 内制备的分散体从输入设备 14 输入到池 1 的输入端 2。被 分离的呈连续相的第一溶液和第二溶液被布置为在池1的与输入端2相对设置的排出端43 处相互分离地排出。阻断元件 20、 21 和 22 被布置在池中输入端和排出端之间以在流动方 向上提供连续的分离步骤 A、 B、 C, 使得将较轻的第一溶液分离成上层溶液相, 将较重的第二 溶液分离成下层溶液相。排出端 43 设置有溢流槽。

  32、 44, 溢流槽 44 相对于流动方向横向放置 并接收分离成上相的第一溶液, 作为来自池 1 的溢流, 溶液相通过溢流槽 44 排出。沿着流 动方向, 在溢流槽44之后并邻近其设置有用于接收第二溶液作为来自池1的底流的收集槽 45。上升管被布置为从收集槽 45 延伸至池, 第二溶液可以通过上升管升高至收集槽, 第二 溶液相从收集槽排出。 0050 由图1可见, 输入设备14被布置成使得分散体优选从输入端的中部或中部附近输 入池 1 中。分散体输入点的位置在输入端的中部或中部附近是有利的但不是绝对必要的。 0051 在图 2 的实施例中, 分散体以垂直于第一引导壁 4 的相对于水平方向斜向下的方。

  33、 位输入池 1 中。图 3-5 图示了分散体输入方向的其他可能的选择。在图 3 中, 输入装置 14 被布置为在水平方向将分散体输入池 1。在图 4 中, 输入装置 14 被布置为从顶部竖直向下 地将分散体输入池 1。在图 5 的实施例中, 输入装置 14 被布置为相对于水平方向斜向上地 将分散体输入池 1。 0052 图 6 图示了放大的图 2 中的细节 D。在图 6 中, 可见装置包括第一引导壁 4, 第一 引导壁 4 被布置成距离池 1 的位于输入端 2 侧上的端壁 15 一定距离。同样在图 7 中可见, 第一引导壁 4 沿着池 1 的整个宽度延伸。而且, 从图 6 可见, 第一引导壁以。

  34、相对于竖直方向 的倾角 放置。第一引导壁 4 包括底边 5, 其位于距池的底部 H1.H2的距离, 使得底边 5 和池的底部 3 之间留有从中间到池两侧变宽的间隙缺口 6。第一引导壁 4 是完全闭合的。 0053 此外, 参考图 6 和 8, 第二引导壁 7 大致与第一引导壁 4 平行, 即以与第一引导壁 4 相同的相对于竖直方向的倾角 放置。第二引导壁 7 沿着池 1 的整个宽度延伸。第二引 导壁7位于距第一引导壁4为L1的垂直距离处, 使得在第一引导壁4和第二引导壁7之间, 形成具有倾角 的所述斜向上延伸的上升通道 8。角 优选是 5 .20。 0054 第二引导壁 7 包括底边 13, 。

  35、底边 13 紧紧压靠住池的底部 3。第二引导壁 7 包括许 多竖槽 9, 以某种方式图示在图 8 中的竖槽 9 被布置为竖槽的水平线 的宽度延伸并距第二引导壁 7 的底边 13 一定距离。在图 8 的实施例中, 竖槽的线的数目是 说 明 书 CN 102292133 A CN 102292150 A5/6 页 9 三。在竖槽的每条线 的顶部附近, 倾斜板 11 被附接到第二引导壁 7。 0055 当向输入端 2 输入分散体时, 过程如下。当垂直于第一引导壁 4 输入分散体时, 分 散体被分成两路横向行进流, 以便沿池的整个宽度分布分散体流。端壁 15 与第一引。

  36、导壁 4 之间形成的空间的横截面积选择成, 使得分散体的横向流速 v1在 0.1.0.6m/s 的范围内。 流速如此高以至于流动的分散体内不会发生任何明显的液液分离, 这归因于在此以湍流为 主。 此时, 在混合空间内开始的SX-传质反应(SX, 溶液萃取)可能甚至更接近其平衡, 这当 处理大量的各种溶液流时可能会不充分。在翻新旧设施而用于更大溶液流时, 也可以在输 入端安装引导壁装置 4 和 7。 0056 第一引导壁的中间处的间隙缺口6的高度H1优选地是50.200mm, 两侧上的间隙 缺口的高度 H2是 100.300mm, 因为高度从中间向两侧均匀增加。高度 H1和 H2选择成, 使 得。

  37、通过间隙缺口 6 到上升通道 8 的 U 型弯处的分散体流速 v2是 0.2.0.4m/s。 0057 第一引导壁 4 的顶边 16 和第二引导壁 7 的顶边 17 延伸到如此高, 使得分散体没 有机会从其上面流过。第一引导壁 4 和第二引导壁 7 的顶边 16、 17 被定位在距离 s 处, 距 离 s 被置于在由池的侧边 18 界定的水平面下 50.100mm。分散体只能有机会通过第一引 导壁 4 的底边 5 与底部之间留出的间隙缺口 6 行进至上升通道 8。 0058 在上升通道 8 中, 分散体流以角度 向上上升并在上升过程中被压缩。上升通道 8 的宽度 L1选择成, 使得在液滴汇集时。

  38、已经部分被压缩的分散体保持被压缩。在上升通道 8 中被压缩的分散体的上升流速 v3是 0.05.0.10m/s。沿着上升通道 8 上升的压缩分散 体通过设置在第二引导壁7内的许多竖槽9而被分成基本上在池的长度方向上行进的一组 子流, 所述槽被布置为竖槽的线, 所述线。 当分散体到达竖槽的线 之后, 分散体具有预定的压缩度。竖槽的线 的总的槽面积选择成, 使得从竖槽 9 排出的 分散体的子流的流出速度 v4是 0.15.0.30m/s。所述速度足够快以均衡分散体在池的整 个宽度上的流出。通过竖槽 9 排出的分离器部件顶层内的分散体流明显比位于较下面的流 层剧烈地行。

  39、进。 0059 从竖槽9排放的子流的竖直分量减弱, 并且子流通过倾斜板11引导而基本上在池 的长度方向上行进, 倾斜板 11 在竖槽 9 的线的顶部部分附近附接至第二引导壁 7。倾斜板 11 使分散体的竖直流减弱, 并且引导其变成在沉降器的长度方向上更均匀的子流。虽然分 散体的表层比底层行进得更快, 但是速度差只是微小的, 即5.15mm/s。 流动主要集中在沉 降器的顶部部分, 这是限制底流不利增强的一种办法。 0060 随着分散体上升并以受控的子流流出而进入第一分离空间 A, 可能仍在进行的传 质过程在上升通道 8 处的压缩的分散体中继续进行并接近其平衡。随着分散体下沉并贴着 第一阻断元件。

  40、 20 聚集, 传质反应可以仍旧继续。因此当混合器内的溶液萃取反应因为种种 原因未完成时, 引导壁 4 和 7 起到传质反应过程的延伸区域的作用。而且, 属于上升通道的 结构的第二引导壁 7 意味着确保了防止回流。此外, 当分散体进入沉降器输入端时, 所述输 入端装置赋予分散体流入方向一定的自由度。分散体的 U 型弯和其以进入沉降器的分离器 部件的上升流的向上输送又成功地使所述沉降器内的总循环均衡。 0061 当第二引导壁 7 的底边 13 紧紧压靠住池的底部 3 时, 防止了从子流分离出的溶液 相在池的底部上发生回流。第二引导壁 7 以防止水溶液流向分离空间的自由端的方式闭合 分离空间的底部。

  41、部分。根据公布 FI 102100B, 通过将分离空间的输入导管设置得很高, 使 说 明 书 CN 102292133 A CN 102292150 A6/6 页 10 得不会产生任何明显的回流来防止水相发生回流。此处的输入速度可以随意选择, 并且也 可以在所有操作情形中避免干扰的回流。 比有机萃取溶液重的水溶液可以在阻断情况下或 停电的情形下被聚集在分散体混合器内, 也以升高分离萃取物的表面的方式聚集在其出口 管道中。 表面可以上升至使得萃取溶液可能漏出装置的程度, 例如通过混合器轴的通孔等。 虽然这不应该发生, 但在这种情况下, 改变的液力平衡导致混合器内的溶液的相对体积分 数发生变化。 。

  42、这可能反过来产生所述混合器内的溶液连续性变得不利于接下来进行启动的 情况。现在通过第二引导壁 7 防止分离出的溶液相在池的底部朝输入端发生回流, 且因此 萃取设施可以从停止的地方以同样的条件启动。 0062 图 9 和 10 图示为对应图 6 的装置, 其中第二引导壁 7 以类似于图 6 中的第二引导 壁 7 的方式设置有竖槽 9 的线, 但是不同之处在于, 分散体通过竖槽 9 的流 出被平行的且叠置并相邻放置的若干倾斜板 12 均衡, 所述倾斜板 12 被置于竖槽的每条线的数目, 沉降器的流动可以被进一步均衡, 并且分散体的分 离可以。

  43、被加速。 0063 图 11 图示为引导壁 7 的另一个实施方案, 其中倾斜板 11 和 12 被布置为一组切片 (sliced sheet)19, 其中在倾斜板之间形成了窄的层流通道。可以通过使用这种层流装置 进一步加快分散体溶液的分离速度和传质反应速度。分散体的子流经由该组切片 19, 通过 竖槽 9 的流出速度 v5可以降至 0.05.0.1 米 / 秒的范围内, 使得分离和反应速度的上升 尽可能地有效。 0064 根据上述方法, 分散体被整体分离成两路横向子流, 其同时沿池的宽度流动, 从第 一引导壁 4 之下流至上升通道 8 并在此急剧向上, 进一步以均分的子流流出而进入分离空 间的。

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  本文标题:将以分散体混合的两种溶液在液液萃取分离池中分离成两种溶液相的方法和装置.pdf

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