液液萃取器以及包括这种萃取器的组制造技术

这些液液萃取器适用于穿过它们的非常低的流体流速。为了减少可能造成流动不规则的毛细作用的影响和空气现象，在重相和轻相分离之处的沉淀池(9)的下游，出口管道包括相的溢流部(18)，其边缘在高度上是不规则的，例如锯齿状。相的循环通道有利地打开以此外降低气泡阻塞的风险。塞的风险。塞的风险。

【技术实现步骤摘要】
液液萃取器以及包括这种萃取器的组


[0001]本专利技术属于化学工程领域，更具体地涉及液液萃取器以及包括这种萃取器的组。
[0002]这些萃取器旨在在两个不能混合的相之间实现溶质的转移，通常称之为水相和溶剂相/有机相，或者重相和轻相。它们都属于混合沉降器的家族。这两个液体相通过生成乳化液来混合，然后通过沉淀来分离，这使得溶质从最初包含其中的一种液体转移到第二种液体中成为可能。经常发生使用各种包括这种萃取器的多个级的组，以便于在相接连地穿过每一个萃取器的方法中获得更好的萃取。该萃取器一般包括混合器隔室和沉淀器隔室，在混合器隔室中通过可运动主体的运动形成乳化液，在沉淀器隔室中可以分离液相。这些组中的相循环一般是逆流的。
[0003]提出了各种尺寸的液液萃取器，从能够每级包含数十立方米的大型工业设备到每级可以包含几百毫米的小体积设备。

技术介绍

[0004]具有非常小的容量和非常低的萃取流速的萃取器被设计用于核燃料领域。非常降低的流速可以是每小时几十到几百毫米。文献FR1580163A描述了这种萃取器的例子。文献FR2831075A描述了适用于此类应用的萃取器的组，并且可以通过远程操作轻松地安装和修改。
[0005]文献EP0531213A1和文献FR2459064A1特别地公开了其他萃取器。
[0006]低流速的一个具体问题是毛细作用力可使得液相的流动不规则，相水平或其在隔室中的混合具有变化，这可能是不可接受的。另一个遇到的常见问题是难以在恶劣环境(例如核)下修改萃取器的组，或者是难以通过远程操作方式或通过工具箱来拆卸或调整单个的萃取器(这些萃取器针对低流速通常尺寸特别小)。

技术实现思路

[0007]本专利技术首先涉及一种改进的液液萃取器，其可以具有非常缩小的尺寸，并且具有各种改进，尤其确保了即使在非常低的流速下也具有优良的流动规律，如果必要的话，可通过远程操作在萃取器的固定结构上容易地安装的便利沉淀和各种设备的零件。本专利技术的另一个方面是一种组，该组包括这种萃取器，并且被设计为能够在核环境下，也就是说在工具箱或屏蔽链中轻松地使用，这归功于通过远程操作非常轻松的安装和组装。
[0008]在一般的形式中，本专利技术涉及一种包括中块体的液液萃取器，该块体具有相连通的混合池和沉淀池、通向混合池的两种液相的入口管道和连接到沉淀池的两种液相的出口管道，其特征在于，出口管道配备有紧邻沉淀池的溢流部，并且每个溢流部设置有液相的溢流边缘，该溢流边缘具有以虚线形式界定多个浮雕(reliefs)的不规则高度。
[0009]溢流部或溢道是液相流动的障碍，这限定着流动开始的高度。此处讨论的溢流部以不同的高度设置在沉淀池的出口，以便来调节在这个位置上的每个相的高度。此处的虚线将指的是通常通过具有坡度来界定交替突出和凹陷的多个浮雕的线，该坡度的演变沿着
线是不规则的，具有多个方向的反转。在流速非常低的情况下，流动穿过凹陷浮雕的底部，由于它们的狭窄因而避免了毛细作用力和溢流部上游的液体滞留(retentions)。这样的现象并不存在于直溢流或水平流动表面或低坡度表面，甚至不存在于曲率半径会远大于此处设想的浮雕的圆形截面排水沟的底部。
[0010]根据一个优选的形式，溢流部中至少一个的溢流边缘包括多个凹口，该向下收窄至零宽度并由两个倾斜边缘形成。
[0011]根据另一个形式，为了与前面主题一致，溢流部中至少一个的溢流边缘是锯齿状的，包括交替的相同且均匀分布的浮雕。
[0012]在本专利技术的一个特定的实施例中，溢流部中的一个放置在沉淀池和所述液相中的一个(已知为轻相)的出口管道之间的连结处；它限定了在沉淀池中相的总高度。
[0013]根据与面相一致的又一个实施例，溢流部中的另一个可以放置在另一个液相(已知为重相)的出口管道的入口井中，其高度可以在入口井中调节以调整萃取器中两种液相的相对滞留时间。
[0014]根据另一个可选但重要的改进点，出口管道大体上或者基本上包括在形成萃取器结构的块体的顶表面开口的通道。然而，这种开放式出口通道的结构与溢流部的浮雕相似：降低了毛细效应、在低流速下的流动滞留以及气泡陷阱，并且因此也获得了更好的流动调节。
[0015]这些开口通道，是液相的重力流动的场所，可以有利地以直线延伸，例如平行于出口管道打开所在的块体的侧表面；它们可以没有缺点地相当长，并例如在块体的平行于侧表面测量的至少一半的长度上延伸。流动保持着平缓和规律，萃取器块体保持着紧凑。这种布置有利于获得萃取器，其中每个液相的入口开口和出口开口是根据垂直于侧表面的两条线对齐。它关注点体现在由侧表面组装的多个级的组上：然后，萃取器都有相同的方向，其类似的设备按照平行线对齐，这有利于在组上的操作，改善其外观，并且一目了然的使对组的所有级的沉淀进行全面检查成为可能，如果沉淀池都转向观察者并暴露在视线中，例如通过观察窗或者另一个透明墙。
[0016]出口通道也有利地相当宽，可选地每个通道的宽度至少等于沉淀池的垂直于侧表面测量的宽度的三分之一，也是为了能够调节在这些位置的重力流动。
[0017]萃取器可以包括第三溢流部，布置在混合池和沉淀池之间，并且以前述相似方式设置，具有相同效果，液相的溢流边缘具有以虚线形式界定多个浮雕的不规则高度。
[0018]根据其他可能的可选改进点：
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萃取器包括插入沉淀池并与沉淀池底部连续至保护距离的下降板；
[0020]◆
它包括沉淀设备，该沉淀设备能通过平移插入到沉淀池，并且包括先前形成的乳化液的聚结栅，插入到沉淀池并促进其中一个液相的聚结；
[0021]◆
这个沉淀设备包括第二聚结栅，该第二聚结栅促进另一液相的聚结；
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块体包括控制台，该控制台的顶表面上可安装再循环泵，该再循环泵设置有垂直吸入管和垂直排放管，分别插入到一个液相的出口管道中和插入到块体中中空并连通混合池的抽吸室中。
[0023]本专利技术的另一个方面是包括至少一个根据前述的萃取器的液液萃取器组；一个或多个萃取器以及端部模块在轨道上对齐和紧固，端部模块包括与组中的逆流液相回路的连
接，每个相的入口和出口在萃取器之间延伸。
[0024]组可以有利地包括分隔板，该分隔板紧靠着萃取器并且承载围绕液相的入口开口和出口开口的密封件，以此方式还方便了装置的安装。
[0025]液液萃取器、端部模块以及可选的分隔板通过能够沿着轨道滑动而在轨道上互锁，这也是方便了安装。
[0026]另一个可能设想的改进是为组提供加热装置。这些装置可以在轨道内或轨道下方建立，并包括加热垫(例如电热阻)。另一个设备可能包括穿过组的每个萃取器的块体循环冷却剂的装置。
附图说明
[0027]现在，通过以下附图将更详细地描述本专利技术的各个方面、特点和优点，附图从而例示某些纯粹的例示性实施例：
[0028]图1是萃取器的俯视图；
[0029]图2是穿过重相输出管道的纵剖面；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液液萃取器(60)，包括中空的块体(1)，所述块体具有相连通的混合池(8)和沉淀池(9)、通向所述混合池的两种液相的入口管道(10，11)以及通向所述沉淀池的所述两种液相的出口管道(12，13)，其特征在于，所述出口管道配备有紧邻所述沉淀池(9)的溢流部(18，24)，并且每个溢流部设置有所述液相的溢流边缘，所述溢流边缘具有以虚线形式界定多个浮雕的不规则高度。2.根据权利要求1所述的液液萃取器，其特征在于，所述溢流部(24)中至少一个的所述溢流边缘(30)包括多个凹口，所述凹口向下收窄至零宽度并且由两个倾斜边缘形成。3.根据权利要求1所述的液液萃取器，其特征在于，所述溢流部中至少一个的所述溢流边缘是锯齿形的，包括相同且均匀分布的浮雕。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液液萃取器，其特征在于，所述溢流部(18)中的一个放置在所述沉淀池和所述液相中称为轻相的一个的所述出口管道之间的连结处。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液液萃取器，其特征在于，所述溢流部(24)中的另一个放置在所述液相中称为重相的另一个的所述出口管道(14)的入口井(16)中，在所述入口井中可调节的高度处。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液液萃取器，其特征在于，所述出口管道基本上包括在所述块体(1)的顶表面开口的通道(14，15)。7.根据权利要求6所述的液液萃取器，其特征在于，所述通道(14，15)平行于所述块体(1)的侧表面(2，3)延伸，当平行于所述侧表面(2，3)测量时，所述出口管道在所述块体至少一半的长度上打开，从所述块体(1)流出的所述重相的所述入口管道和所述出口管道位于根据垂直于所述侧表面的第一条线对齐的位置，从所述块体流出的所述轻相的所述入口管道和所述出口管道位于根据垂直于所述侧表面的第二条线对齐的位置。8.根据权利要求7所述的液液萃取器，其特征在于，所述通道(14，15)各自具有的宽度等于所述沉淀池(9)的垂直于所述侧表面(2，3)测量的宽度的至少三分之一。9.根据前述权利要求中任一项所述的液液萃取器，其特征在于，所述液液萃取器包括在所述混合池(8)和所述沉淀池(9)之间的第三溢流部(38)，所述第三溢流部设置有所述液相的溢流边缘，所述溢流边缘具有以虚线形式界定多个浮雕的不规则高度。10.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：