一种用于研究脉冲萃取柱水力学及传质性能的系统技术方案

本公开涉及一种用于研究脉冲萃取柱水力学及传质性能的系统，该系统包括萃取柱、气路连接装置、压差传感器和控制装置；萃取柱包括流体连通的上澄清段、萃取段和下澄清段；气路连接装置包括上澄清段气路和下澄清段气路，上澄清段气路用于连通空气源和上澄清段吹气口，下澄清段气路用于连通空气源和下澄清段吹气口；压差传感器用于检测上澄清段吹气口和下澄清段吹气口之间、相邻的上澄清段吹气口之间，以及相邻的下澄清段吹气口之间的压差；控制装置用于控制供液速度和空气脉冲频率。本公开的系统可以实现以水相为连续相和以油相为连续相的灵活切换实验。相的灵活切换实验。相的灵活切换实验。

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究脉冲萃取柱水力学及传质性能的系统


[0001]本公开涉及分离
，具体地，涉及一种用于研究脉冲萃取柱水力学及传质性能的系统。

技术介绍

[0002]脉冲萃取柱是核燃料后处理过程中重要的萃取分离设备，其主要特点是在外力(空气脉冲、机械脉冲)的作用下，两相以一定振幅和频率周期的上下运动以促进两相的逆流流动和充分混合。柱式萃取设备具有占地面积小、料液停留时间短、处理能力大、排污便利、容易保证临界安全、达到平衡时间短及封闭性能好等优点。其缺点是任何工艺条件的控制发生故障时，其平衡状态很快会受到破坏，因而要求各参数的控制系统要灵敏可靠。
[0003]当某一萃取过程的工艺流程基本确定以后，如果选择脉冲萃取柱作为实现此过程的设备，则必须进行一系列的水力学及传质实验，取得大量的实验数据，经过对数据的分析处理后，既可为脉冲萃取柱的设计提供必要的数据，又可为今后萃取柱的稳定运行提供依据。一般来说，脉冲萃取柱的水力学和传质实验都从小尺寸(萃取柱的直径和高度都小于工业应用设备)的萃取柱做起，而且为了能够清晰地观察实验现象，萃取柱一般用玻璃或有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于研究脉冲萃取柱水力学及传质性能的系统，其特征在于，该系统包括萃取柱、气路连接装置、压差传感器和控制装置；所述萃取柱包括流体连通的上澄清段(2)、萃取段(1)和下澄清段(3)，所述上澄清段(2)设置有至少4个上澄清段吹气口、水相入口(4)和有机相出口(5)，所述下澄清段设置有至少4个下澄清段吹气口、水相出口(7)、有机相入口(8)和脉冲输入端(6)；所述气路连接装置包括上澄清段气路和下澄清段气路，所述上澄清段气路用于连通空气源和所述上澄清段吹气口，所述下澄清段气路用于连通所述空气源和所述下澄清段吹气口；所述压差传感器用于检测所述上澄清段吹气口和所述下澄清段吹气口之间、相邻的所述上澄清段吹气口之间，以及相邻的所述下澄清段吹气口之间的压差；所述控制装置用于控制供液速度和空气脉冲频率。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上澄清段吹气口的个数为4个，所述下澄清段吹气口的个数为4个。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述上澄清段吹气口包括由上游至下游依次设置的第一上澄清段吹气口(9)、第二上澄清段吹气口(10)、第三上澄清段吹气口(11)和第四上澄清段吹气口(12)；所述上澄清段气路包括第一上澄清段管路、第二上澄清段管路、第三上澄清段管路和第四上澄清段管路；所述第一上澄清段吹气口(9)通过第一上澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第一上澄清段管路上设置有第一五通阀(17)以及可选的第一直通阀(29)；所述第二上澄清段吹气口(10)通过第二上澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第二上澄清段管路上设置有第二五通阀(18)以及可选的第二直通阀(30)；所述第三上澄清段吹气口通过第三上澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第三上澄清段管路上设置有第三五通阀(19)以及可选的第三直通阀(31)；所述第四上澄清段吹气口通过第四上澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第四上澄清段管路上设置有第四五通阀(20)以及可选的第四直通阀(32)；所述下澄清段吹气口包括由下游至上游依次设置的第一下澄清段吹气口(13)、第二下澄清段吹气口(14)、第三下澄清段吹气口(15)和第四下澄清段吹气口(16)；所述下澄清段气路包括第一下澄清段管路、第二下澄清段管路、第三下澄清段管路和第四下澄清段管路；所述第一下澄清段吹气口(13)通过第一下澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第一下澄清段管路上设置有第五五通阀(21)以及可选的第五直通阀(33)；所述第二下澄清段吹气口(14)通过第二下澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第二下澄清段管路上设置有第六五通阀(22)以及可选的第六直通阀(34)；所述第三下澄清段吹气口(15)通过第三下澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第三下澄清段管路上设置有第七五通阀(23)以及可选的第七直通阀(35)；所述第三下澄清段吹气口(16)通过第三下澄清段管路与所述空气源流体连通，所述第三下澄清段管路上设置有第八五通阀(24)以及可选的第八直通阀(36)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述压差传感器包括第一压差传感器(25)、第二压差传感器(26)、第三压差传感器(27)和第四压差传感器(28)；所述系统包括用于以有机相为连续相的第一工作状态和用于以水相为连续相的第二工作状态；
在所述第一工作状态：所述第一压差传感器(25)的高压口通过所述第五五通阀(21)与所述第一下澄清段吹气口(13)连通、低压口通过所述第一五通阀(17)与所述第一上澄清段吹气口(9)连通，用于检测所述第一上澄清段吹气口(9)和所述第一下澄清段吹气口(13)之间的压差；所述第二压差传感器(26)的高压口通过所述第六五通阀(22)与所述第二下澄清段吹气口(14)连通、低压口通过所述第五五通阀(21)与所述第一下澄清段吹气口(13)连通，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何辉，于婷，叶国安，李斌，卢宗慧，李峰峰，刘占元，黄小红，张秋月，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：