一种脉冲反馈振荡逆流萃取器制造技术

一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，包括多级反馈振荡混合器，多级反馈振荡混合器的末级底部连接孔与重相澄清罐的顶部开口一连接，首级顶部连接孔与轻相澄清罐的底部开口连接，重相澄清罐的顶部开口二通过高压气体管路二与高压气体生成装置连接并在连接路上设置有进气电磁阀二，在高压气体管路二上位于进气电磁阀二和重相澄清罐之间设置带有出气电磁阀二的放空管二，轻相澄清罐的顶部开口通过高压气体管路一与高压气体生成装置连接并在连接路上设置有进气电磁阀一，在高压气体管路一上位于进气电磁阀一与轻相澄清罐之间设置带有出气电磁阀一的放空管一，时间序列控制装置控制各个电磁阀，周期性地向两个罐内施加高压影响或将两个罐内高压气放空。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液液萃取分离设备，特别涉及一种脉冲反馈振荡逆流萃取器。
技术介绍
在化工、能源、矿山等工业生产中，常常涉及到分离液体混合物的操作，其中在欲分离的液体混合物(混合液)中加入一种与其不溶或部分相溶的液体溶剂(萃取剂)，形成两相系统，利用混合液中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分(溶质)较多地进入溶剂相(萃取相)而实现分离的操作称为液液萃取。在液液萃取操作过程中，为提高传质效率，萃取剂和混合液间产生大的比表面积和逆流操作是普遍遵循的原则。为实现此目标，各种不同型式的可实现两相充分接触、混合的萃取器，如筛板柱、填料柱、喷嘴板柱、转盘塔、脉冲萃取柱、混合澄清槽、离心萃取器等萃取分离设备被专利技术。在这些传统的萃取器中，为增强混合效果，常常使用诸如搅拌桨、转鼓等机械可动部件使两相液体间产生湍流混合，同时为保证两相接触时间，其有效体积通常较大。但在实际的生产实践中，常常涉及到带有放射性、严重腐蚀性等的危险性液体的萃取分离操作。以核工业中的液体混合物萃取分离为例:由于混合物具有强放射性和酸性腐蚀，为减少对操作人员及周边环境的危害，适当的屏蔽、尽可能不对设备进行维修保养就成为选择萃取设备时必须考虑的问题。上述的筛板柱、喷淋柱、填料柱、喷嘴板柱和脉冲萃取柱由于高度较高，相应地需要防辐射厂房的高度较高，而防辐射建筑材料又非常昂贵，因此这些设备将会提高厂房成本。而转盘塔、混合澄清槽和离心萃取器均利用机械转动部件来搅拌液体混合物使其充分混合，使用过程中机械转动部件不可避免地需要维修。维修人员靠近这些设备将为其带来严重的人身伤害。因此，需要发展一种无机械可动部件且有效体积小的高效液液萃取设备。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，其具有无机械可动部件，体积小，可逆流操作，传质效率高，易于数量放大的优点，尤其适用于带有放射性、腐蚀性、剧毒等危险性混合物的萃取分离应用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，包括多级反馈振荡混合器27，多级反馈振荡混合器27的末级底部连接孔与重相澄清罐19的顶部开口一连接，多级反馈振荡混合器27的首级顶部连接孔与轻相澄清罐16的底部开口连接，重相澄清罐19的侧壁底部设置有重相出口 30，中上部设有新鲜轻相进料口 32，轻相澄清罐16的侧壁顶部设置有澄清后的轻相出口 29，中下部设有新鲜重相进料口 31，重相澄清罐19的顶部开口二通过高压气体管路二28-2与高压气体生成装置22连接并在连接路上设置有进气电磁阀二 23，在高压气体管路二 28-2上位于进气电磁阀二 23和重相澄清罐19之间设置带有出气电磁阀二 24的放空管二 34，轻相澄清罐16的顶部开口通过高压气体管路一 28-1与高压气体生成装置22连接并在连接路上设置有进气电磁阀一 21，在高压气体管路一 28-1上位于进气电磁阀一 21与轻相澄清罐16之间设置带有出气电磁阀一 20的放空管一 33，所述进气电磁阀一 21、进气电磁阀二 23、出气电磁阀一 20和出气电磁阀二 24均连接至时间序列控制装置25构成一个脉冲发生器，时间序列控制装置25控制各个电磁阀，使得周期性地向两个罐内施加高压影响或者将两个罐内高压气放空。所述多级反馈振荡混合器27由多个垂直安放的反馈振荡混合器组成，前一级反馈振荡混合器的底部开口与后一级反馈振荡混合器的顶部开口相连。所述反馈振荡混合器包括下振荡腔4-1和上振荡腔4-2，下振荡腔4-1外有被障碍体5-1分隔的下反馈管6-1，上振荡腔4-2外有被上障碍体5-2分隔的上反馈管6_2，下振荡腔4-1的底部入口通过下进料管2与下连接孔I相连，下进料管2的宽度小于下振荡腔4-1的底部入口宽度，在两侧形成下阶梯3-1，上振荡腔4-2的顶部入口通过管道二 9与连接孔二 10相连，管道二 9的宽度小于上振荡腔4-2的顶部入口宽度，在两侧形成上阶梯3-2。所述下振荡腔4-1和上振荡腔4-2之间有分流体8，与交流电源26连接的交流绝缘电极13嵌入下振荡腔4-1、上振荡腔4-2以及分流体8两侧的壁板中。所述新鲜轻相进料口 32与新鲜轻相贮罐17相连且连接管路上设置有轻相输送泵18 ;所述新鲜重相进料口 31与新鲜重相贮罐14相连且连接管路上设置有重相输送泵15。当时间序列控制装置25开启进气电磁阀二 23和出气电磁阀一 20，关闭出气电磁阀二 24和进气电磁阀一 21时，高压气体管路二 28-2导通，高压气体进入重相澄清罐19进行压冲，同时，放空管一 33放空；当时间序列控制装置25开启出气电磁阀二 24和进气电磁阀一 21，而关闭进气电磁阀二 23和出气电磁阀一 20时，高压气体管路一 28-1导通，高压气体进入轻相澄清罐16进行压冲，同时，放空管二 34放空；依次进行，使得重相澄清罐19、轻相澄清罐16以及多级反馈振荡混合器27中的混合两相形成压力周期波动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:1、本专利技术由于利用高压气体作为动力使两相流体在上下振荡腔内产生反馈振荡，实现了两相间的高效传质，且与液体接触部分无机械可动部件，尤其当本专利技术应用在核工业领域时，可以避免对维修人员的人身伤害。2、本专利技术由于体积小，两相接触的停留时间短且占地面积小，因此当本专利技术应用于核工业领域时，具有节约厂房成本的优点。3、本专利技术由于可通过重力和交流振荡引发的界面振荡实现两相分相，因此可实现高效逆流萃取操作。4、本专利技术易于通过数量放大而实现产量放大。本专利技术可广泛应用于化工、能源和矿山等领域的混合液萃取中。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的一级振荡反馈混合器的结构示意图。图3是本专利技术反馈振荡混合的原理示意图。图4是本专利技术逆流萃取操作的原理示意图，其中，图4(A)对应实施例中步骤(1)，图4 (B)对应实施例中步骤(2)，图4 (C)对应实施例中步骤(3)，图4 (D)对应实施例中步骤(4)，图4(E)对应实施例中步骤(5)，图中，实心电磁阀表示关，空心电磁阀表示开，三角填充表示重相，T和L形填充表示轻相，图4 (B)中，HA进入第一级混合器时，和LC发生混沌对流混合，图中未描绘混合情况，HB进入第二级混合器时类似。图4 (D)中，LA进入第二级混合器时，和HB发生混沌对流混合，图中未描绘混合情况，LB进入第一级混合器时类似。图5是一个实验中实际使用的反馈振荡混合器的尺寸图。图中:I下连接孔；2下进料管；3_1下阶梯；3_2上阶梯；4_1下振荡腔；4_2上振荡腔；5-1下障碍体；5-2上障碍体；6-1下反馈管；6-2上反馈管；7_1下贴附壁；7_2上贴附壁；8分流体；9上进料管；10上连接孔；11混合器下部分；12混合器上部分；13交流绝缘电极；14重相贮罐；15重相输送泵；16轻相澄清罐；1当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲反馈振荡逆流萃取器，其特征在于，包括多级反馈振荡混合器(27)，多级反馈振荡混合器(27)的末级底部连接孔与重相澄清罐(19)的顶部开口一连接，多级反馈振荡混合器(27)的首级顶部连接孔与轻相澄清罐(16)的底部开口连接，重相澄清罐(19)的侧壁底部设置有重相出口(30)，中上部设有新鲜轻相进料口(32)，轻相澄清罐(16)的侧壁顶部设置有澄清后的轻相出口(29)，中下部设有新鲜重相进料口(31)，重相澄清罐(19)的顶部开口二通过高压气体管路二(28‑2)与高压气体生成装置(22)连接并在连接路上设置有进气电磁阀二(23)，在高压气体管路二(28‑2)上位于进气电磁阀二(23)和重相澄清罐(19)之间设置带有出气电磁阀二(24)的放空管二(34)，轻相澄清罐(16)的顶部开口通过高压气体管路一(28‑1)与高压气体生成装置(22)连接并在连接路上设置有进气电磁阀一(21)，在高压气体管路一(28‑1)上位于进气电磁阀一(21)与轻相澄清罐(16)之间设置带有出气电磁阀一(20)的放空管一(33)，所述进气电磁阀一(21)、进气电磁阀二(23)、出气电磁阀一(20)和出气电磁阀二(24)均连接至时间序列控制装置(25)构成一个脉冲发生器，时间序列控制装置(25)控制各个电磁阀，使得周期性地向两个罐内施加高压影响或者将两个罐内高压气放空。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐聪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11