Способ и устройство для сжатия дисперсной системы при жидкостной экстракции
Номер патента: 6932
Опубликовано: 30.06.2006
Авторы: Люура Юхани, Пеккала Пертти, Хультхольм Стиг-Эрик, Куусисто Раймо, Нюман Брор, Экман Ээро, Лилья Лауно
Формула / Реферат
1. Сепаратор (1) для разделения фаз дисперсной системы, образованной из водного раствора и органического раствора при извлечении металлов, содержащий загрузочный конец (2), боковые стенки (3, 4), тыльный конец (3) и днище (14), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один перегораживающий поток дисперсной среды элемент (8), при этом поперечное сечение сепаратора уменьшается в направлении потока.
2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение сепаратора представляет собой трапецию.
3. Сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что сепаратор содержит перегородку из планок.
4. Сепаратор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сепаратор содержит по меньшей мере один поворотный элемент (20), проходящий от одной боковой стенки сепаратора к другой поперек продольной оси сепаратора и содержащий по меньшей мере две пластины (21, 22) для изменения направления потока дисперсной системы, расположенные на разных высотах относительно днища.
5. Сепаратор по п.4, отличающийся тем, что количество поворотных элементов составляет 1-6.
6. Сепаратор по любому из пп.4-5, отличающийся тем, что количество пластин в поворотном элементе составляет 2-6.
7. Сепаратор по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что первая пластина поворотного элемента и затем каждая его вторая пластина расположены соответственно выше второй и каждой другой пластины, расположенной за ними.
8. Сепаратор по любому из пп.4-7, отличающийся тем, что верхний край первой пластины поворотного элемента расположен над поверхностью жидкости в сепараторе.
9. Сепаратор по любому из пп.4-8, отличающийся тем, что расстояние от нижнего края первой пластины поворотного элемента до днища сепаратора составляет 12-50% от глубины раствора в сепараторе.
10. Сепаратор по любому из пп.4-9, отличающийся тем, что пластины поворотного элемента на виде спереди, в основном, являются сплошными.
11. Сепаратор по любому из пп.4-10, отличающийся тем, что верхний край (24) первой пластины поворотного элемента имеет вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины.
12. Сепаратор по любому из пп.4-11, отличающийся тем, что нижний край (25) первой пластины поворотного элемента и затем нижний край каждой его второй пластины имеют вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины.
13. Сепаратор по любому из пп.4-6 или 10, отличающийся тем, что верхний край второй пластины поворотного элемента и затем верхний край каждой его следующей пластины имеют вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины.
14. Сепаратор по любому из пп.4-6, 10 или 13, отличающийся тем, что расстояние от нижнего края второй пластины поворотного элемента до днища сепаратора составляет 5-35% от глубины раствора в сепараторе.
15. Сепаратор по любому из пп.4-6, 10, 13 или 14, отличающийся тем, что верхний край второй пластины поворотного элемента расположен ниже поверхности раствора на расстоянии, составляющем 12-35% от глубины раствора в сепараторе.
16. Сепаратор по любому из пп.4-15, отличающийся тем, что пластины поворотного элемента расположены в сепараторе под углом 50-90ш к горизонтали.
17. Сепаратор по любому из пп.4-16, отличающийся тем, что в загрузочном конце сепаратора расположена перегородка из планок.
18. Способ разделения фаз дисперсной системы, образованной водным раствором и органическим раствором, при извлечении металлов в процессе жидкостной экстракции, в котором подают дисперсную систему в сепаратор по любому из пп.1-17, а разделенные фазы выводят для последующего использования.
Текст
006932 Данное изобретение относится к способу регулирования и сжатия дисперсной системы, образованной на этапе смешивания, в процессе жидкостной экстракции. Сжатие дисперсной системы обеспечивают благодаря уменьшению поперечного сечения разделительной зоны в направлении потока и размещению в разделительной зоне элемента, перегораживающего дисперсную систему. Таким образом, предлагаемое устройство содержит сепаратор, который, по существу, имеет трапецеидальную форму, так что его поперечное сечение шире у загрузочного конца сепаратора и уменьшается по направлению к его тыльному концу, откуда отделенные растворы выгружаются из сепаратора, при этом сепаратор содержит по меньшей мере одно устройство для перегораживания дисперсной системы. В особенности предлагаемые способ и устройство относятся к процессу экстракции, применяемому при выделении металлов. Жидкостная экстракция используется в металлургической промышленности, как правило, при обработке растворов со слабым содержанием ценного металла. Под эту категорию подпадают многие крупные экстракционные установки, предназначенные для извлечения меди и урана. Однако применительно к меди ситуация меняется, так как загружаемые экстрагирующие растворы становятся значительно более насыщенными благодаря получающим распространение способам обработки концентрированным выщелачиванием под давлением. Подобным образом некоторые способы экстракции кобальта и цинка также связаны с насыщенными загружаемыми растворами. Тем не менее, размер оборудования, в частности, для извлечения меди, по существу, остается большим, даже с применением новых способов обработки выщелачиванием под давлением. Во всех экстракционных процессах водный раствор, содержащий ценные металлы, вводят в контакт с органическим раствором в экстракционной смесительной зоне, при этом образуется дисперсная система, состоящая из двух растворов, которые не растворяются друг в друге. Эти растворы в дисперсной системе отделяют друг от друга в разделительной зоне в процессе экстракции, где растворы разделяются на два слоя, так что между ними остается прослойка дисперсной системы. Во время стадии смешивания по меньшей мере один ценный металл, находящийся в водном растворе, переносится в органическую фазу,из которой ценные металлы извлекаются отгонкой водного раствора. Экстрагирование осуществляют в устройстве, в котором смесительная и разделительная зоны расположены либо одна на другой (в виде колонны), либо последовательно, на более или менее одном и том же уровне, горизонтально. Почти во всех случаях, когда дело касается крупномасштабных экстракций из слабых растворов, например при экстракции меди, устройство располагают, по существу, в горизонтальном положении. Термин экстракция при его дальнейшем упоминании относится к различным схемам расположения, но, по существу, к устройству, установленному на одном уровне. Разделительная зона, используемая в процессе экстракции, обычно имеет прямоугольное поперечное сечение или квадратное в некоторых особых случаях. Например, в патенте США 6132615 описан сепаратор прямоугольной формы, содержащий несколько перегородок из планок. В настоящем изобретении разработан способ регулирования и сжатия дисперсной системы, образованной на этапе смешивания, в процессе жидкостной экстракции. Сжатие дисперсной системы обеспечивают путем уменьшения поперечного сечения разделительной зоны в направлении потока и размещения в разделительной зоне элемента, перегораживающего дисперсную систему. Таким образом, предлагаемое устройство содержит сепаратор, который имеет, по существу, трапецеидальную форму, так что его поперечное сечение шире у загрузочного конца сепаратора и уменьшается по направлению к его тыльному концу, откуда отделенные растворы выгружаются из сепаратора, при этом сепаратор содержит по меньшей мере одно устройство для перегораживания дисперсной системы. В особенности предлагаемые способ и устройство относятся к процессу экстракции, применяемому при выделении металлов. Существенные особенности данного изобретения представлены в прилагаемой формуле изобретения. В смесительной зоне экстракционного оборудования, т.е. в смесителе, дисперсную систему, образованную из двух экстракционных жидкостных сред, подают в разделительную зону, т.е. в сепаратор. Очевидно, что доля дисперсной системы в переднем конце сепаратора является доминирующей. Однако существует необходимость в сжатии дисперсной системы, поэтому в направлении потока поперечное сечение сепаратора уменьшается, и одновременно сепаратор содержит по меньшей мере один элемент, который дополнительно перегораживает и сжимает дисперсную систему. Элемент, обеспечивающий перегораживание, расположен в сепараторе, по существу, в направлении торцевых стенок, загрузочного конца и тыльного конца. Перегораживающий элемент может быть как обычной перегородкой из планок, так и предпочтительно поворотным элементом, вызывающим изменение направления потока дисперсной системы в целом на вертикально ориентированное. Перегораживающий элемент сжимает дисперсную систему в направлении потока и по высоте дисперсной системы, при этом сепаратор благодаря его убывающему в направлении потока поперечному сечению обеспечивает дополнительное сжатие в поперечном направлении. Уменьшение площади поперечного сечения потока в разделительной зоне в то же время является способом равномерного распределения потока дисперсной системы и регулирования ее продвижения к тыльному концу разделительной зоны в промежуточных пространствах между перегораживающими элементами. По мере продвижения потока вперед в разделительной зоне и отделения растворов от дисперсной системы с образованием их собственных слоев, прослойка дисперсной системы становится-1 006932 тоньше, не считая того, что площадь поперечного сечения уменьшается. Сила тяжести выравнивает толщину слоя дисперсной системы, так как она вызывает перемещение дисперсной системы к тыльному концу разделительной зоны. Однако это явление соответственно снижает эффективность разделения в сепараторе, тем более что все дополнительные перемещения потоков сами по себе замедляют разделение. При использовании предлагаемых способа и устройства можно обеспечивать поступательное перемещение разделяемых растворов с равномерной скоростью как в боковом, так и в вертикальном направлении в условиях, приспособленных для разделения. Эти условия заключаются в том, что растворы поступательно перемещаются в поршневом режиме потока от переднего конца разделительной зоны к хвостовому концу. Одной целью предлагаемого способа является ускорение выделения растворов из дисперсной системы и улучшение эффективности окончательного разделения растворов, т.е. уменьшение увлечения одного раствора другим. Сжатая дисперсная система, образованная путем перегораживания потока, позволяет улучшить степень разделения растворов, т.е. уменьшить объем увлеченной составляющей в каждом растворе. Протекание, обеспечиваемое силой тяжести, также уменьшает влияние сжатой дисперсной системы. Толстая прослойка дисперсной системы в переднем конце разделительной зоны активизирует соответствующее капельное разделение. Таким образом, предпочтительно толщина прослойки дисперсной системы, по меньшей мере, в первой трети разделительной зоны составляет приблизительно 75% от глубины раствора и постепенно уменьшается. Уменьшение поперечного сечения потока в разделительной зоне в направлении потока вызывает увеличение скорости потока раствора. Это нарастание скорости потока водного раствора к тыльному концу разделительной зоны поддерживает равномерное течение этого раствора вдоль нижнего слоя. Линейная скорость органического раствора, естественно, не может превысить предельное значение, выше которого объем увлечения водного раствора в органический раствор начнет возрастать. Предельная линейная скорость органического раствора в этом случае может составлять 70 мм/с. Форму сепаратора, в котором поперечное сечение загрузочного конца больше поперечного сечения тыльного конца, можно получить различными способами. Одна такая форма представляет собой трапецию, симметрично сужающуюся с обеих сторон. Кроме того, возможно асимметричное уменьшение поперечного сечения сепаратора, например трапеция может сужаться только по одной стороне, так что одна сторона сепаратора расположена перпендикулярно загрузочному и тыльному концам, а другая сторона проходит наклонно к торцевым стенкам. Уменьшение поперечного сечения также пропорционально глубине сепаратора, так что в его наименьшей части ширина тыльного конца составляет 30-60% от ширины загрузочного конца. Естественно, что сепаратор, в котором поперечное сечение уменьшается в направлении потока, содержит соответствующее устройство. Так, в загрузочном конце сепаратора установлены одна или несколько перегородок из планок или другие аналогичные элементы, обеспечивающие равномерное распределение дисперсной системы, подаваемой, в целом, к одному месту, по всему поперечному сечению сепаратора. Кроме того, чтобы дисперсная система, подаваемая в разделительную зону, распространялась по всему поперечному сечению сепаратора, последний содержит по меньшей мере один элемент, перегораживающий дисперсную систему. При этом возможно использование обычных перегородок, упомянутых выше. Вместо такой перегородки разделительная зона или сепаратор могут иметь по меньшей мере один или два поворотных элемента. Предпочтительное количество поворотных элементов составляет 3-5. При использовании поворотных элементов обеспечивают относительно свободное протекание фаз,отделенных от дисперсной системы, вдоль продольной оси разделительной зоны, а неразделенную дисперсную систему перегораживают перегораживающим поворотным элементом, установленным в разделительной зоне. Указанный поворотный элемент проходит прямо к боковым стенкам разделительной зоны. Предлагаемое устройство содержит по меньшей мере один поворотный элемент, расположенный в сепараторе (разделительной зоне) и содержащий по меньшей мере две пластинчатыe части, или поворотныe пластины, которые расположены на различных высотах, по существу, перпендикулярно продольной оси сепаратора (в направлении потока раствора). В зоне, сформированной между поворотными пластинами, т.е. в поворотном канале, направление потока дисперсной системы ориентировано почти вертикально, так как обеспечивается протекание дисперсной системы поверх каждой поворотной пластины или под ней в поворотный канал. Благодаря по меньшей мере однократному изменению направления потока дисперсной системы в разделительной зоне улучшается разделение дисперсной системы на беспримесные слои раствора, расположенные выше и ниже дисперсной системы. Поворотный элемент может быть расположен на различных этапах экстракции, например как в месте, где происходит фактическая экстракция, так и в любых разделительных зонах промывания и отгонки. Протекание потока дисперсной системы в сепараторе непосредственно вперед предотвращено благодаря размещению в нем по меньшей мере одного поворотного элемента, проходящего по разделительной зоне. Для того чтобы дисперсная система прошла за поворотный элемент, на первом этапе она должна быть прижата к его пластинчатой части и вытолкнута под нее в поворотный канал, образованный между пластинчатыми частями поворотного элемента. Обеспечивается подъем поверхности дисперсной-2 006932 системы из этого канала, так чтобы эта система могла перетекать поверх второй пластинчатой части поворотного элемента. На участке разделения для экстракции расположен по меньшей мере один поворотный элемент, но их количество может меняться, например, от 1 до 6. В одном поворотном элементе имеются по меньшей мере две пластинчатые части, но количество указанных частей также может меняться,например, от 2 до 6. Первая пластинчатая часть поворотного элемента и затем каждая вторая часть расположены, по существу, выше в разделительной зоне, чем соответственно вторая и каждая следующая пластинчатая часть, расположенные за ними. Первая пластинчатая часть, являющаяся частью поворотного элемента, т.е. первая поворотная пластина, расположена в разделительной зоне на уровне, на котором ее верхний край проходит над прослойкой дисперсной системы в фазу органического раствора. При протекании отделенных растворов и прослойки дисперсной системы между ними из загрузочного конца разделительной зоны к выпускному концу прослойка дисперсной системы прижимается к первой поворотной пластине. Положение поворотных пластин определяет необходимую толщину слоя органического раствора. Дисперсная система будет аккумулироваться в таких количествах, что благодаря тому, что она тяжелее отделенного органического раствора, она проникает через восходящий канал или каналы между поворотными пластинами к следующей части разделительной зоны, где толщина слоя отделенных растворов больше, чем в предыдущей части. Водный и органический растворы, уже отделенные с образованием их собственных фаз, могут свободно протекать у поворотного элемента в следующую часть разделительной зоны, но дисперсная система должна собираться в слой достаточной толщины, прежде чем она сможет пройти в следующую часть разделительной зоны через поворотный элемент. Дисперсная система движется вперед, только когда разделительную зону загружают достаточно большим потоком. Чем больше сепаратор, тем больше необходимый поток. Первая поворотная пластина выполнена, в основном, сплошной, но имеет вертикальные щели на своем верхнем участке, которые обеспечивают равномерное сквозное прохождение потока органического раствора у поворотного элемента вдоль всей длины разделительной зоны. Первая поворотная пластина проходит выше поверхности органического раствора, так же как и щели на ее верхнем крае. Эти щели,проходящие вниз от верхнего края поворотной пластины, достигают глубины, равной максимуму половины толщины слоя отделенного органического раствора. На долю щелевой зоны приходится около 515% от всей высоты поворотной пластины. Нижний край первой поворотной пластины проходит к днищу разделительной зоны, но, однако, на такое расстояние от днища, что он находится внутри доминирующего слоя дисперсной системы. Расстояние от нижнего края до днища тем больше, чем дальше поворотный элемент находится от загрузочного конца разделительной зоны. На практике нижний край первой поворотной пластины находится от днища на расстоянии, которое составляет 12-50% от общей глубины раствора в разделительной зоне (сепараторе). Вторая поворотная пластина поворотного элемента является пластиной того же типа, что и первая,т.е., в основном, сплошной. Нижний край второй поворотной пластины расположен значительно ниже нижнего края первой поворотной пластины, но, однако, с обеспечением пространства для беспрепятственного протекания отделенного водного раствора. Расстояние от нижнего края второй поворотной пластины до днища зависит от расположения поворотного элемента в разделительной зоне. Нижний край поворотной пластины тем выше расположен в разделительной зоне, чем дальше поворотный элемент находится от загрузочного конца разделительной зоны. На практике нижний край второй поворотной пластины находится на расстоянии от днища, которое составляет 5-35% от глубины раствора в разделительной зоне. Верхний край второй поворотной пластины расположен ниже поверхности органического раствора, при этом расстояние от верхнего края до поверхности органического раствора тем больше, чем дальше поворотный элемент расположен от загрузочного конца разделительной зоны. На практике верхний край второй поворотной пластины находится ниже поверхности раствора на расстоянии, которое составляет 12-35% от общей глубины раствора в разделительной зоне. Равномерное распределение дисперсной системы в поворотном канале и равномерное вытекание из него происходит легче, если нижний конец первой поворотной пластины поворотного элемента также имеет щелевую зону, эквивалентную зоне на верхнем конце той же поворотной пластины. Подобным образом, предпочтительно верхний конец второй поворотной пластины имеет щелевую зону, а назначение щелей в этом случае также состоит в содействии равномерному распределению дисперсной системы в разделительной зоне. Если поворотный элемент состоит из нескольких поворотных пластин, то щелевые зоны расположены на верхнем и нижнем краях соответствующих пластин. Высота щелевых зон на нижнем крае первой поворотной пластины и на верхнем крае второй пластины составляет от 5 до 15% от высоты поворотной пластины. Если поворотный элемент выполнен более чем из двух поворотных пластин, то зазор между днищем и нижним краем третьей поворотной пластины составляет на 0-30% больше, чем такой же зазор для первой поворотной пластины. Расстояние от третьей поворотной пластины до поверхности органического раствора составляет на 10-30% меньше, чем такое же расстояние от второй пластины. И зазор над днищем, и расстояние от поверхности органического раствора для четвертой поворотной пластины на 030% больше, чем для второй поворотной пластины.-3 006932 Использование поворотного элемента уменьшает объем увлечения органического раствора в водный раствор, так что содержимое увлеченной составляющей в водном растворе, поступающем на отгонку, составляет меньше 10 промилле, по существу, от 2 до 7 промилле. Например, при экстракции меди извлечение меди осуществляется электролизом в цепи электролиза. В процессе электролиза не допускается наличие органического раствора, и если раствор, проходящий электролиз, не будет достаточно чистым, он должен быть очищен, например, флотационной фильтрацией или фильтрацией под давлением. Разделительная зона с убывающим поперечным сечением и применение поворотного элемента в особенности облегчают непосредственное направление раствора, создаваемого в процессе экстракции, на дополнительную обработку без отдельных этапов очистки. Предлагаемое устройство позволяет уменьшить количество неразделенной дисперсной системы у хвостового конца разделительной зоны, так что она составляет не больше 10% от толщины растворов в разделительной зоне. Также возможно применение этого способа для регулирования толщины слоя органического раствора. Толщину слоя органического раствора регулируют постепенно в соответствии с количеством используемых поворотных элементов. Предлагаемые способ и устройство предназначены, в частности, для выделения металлов, при этом выделяемым металлом является один из следующих металлов: медь, уран, кобальт, никель или цинк. Ниже изобретение описано дополнительно с помощью прилагаемых чертежей, где фиг. 1 изображает разрез сепаратора, соответствующего одному варианту выполнения настоящего изобретения; фиг. 2 изображает разрез сепаратора, соответствующего другому варианту выполнения настоящего изобретения; фиг. 3 изображает вертикальный разрез сепаратора, содержащего поворотные элементы; и фиг. 4-6 изображают поперечное сечение сепаратора, в котором расположен поворотный элемент. На фиг. 1 и 2 показан сепаратор 1, который содержит, по существу, вертикальные загрузочный конец 2, тыльный конец 3 и боковые стенки 4 и 5. На фиг. 1 обе боковые стенки 4 и 5 сужаются в направлении потока в сепараторе. На фиг. 2 одна боковая стенка расположена перпендикулярно загрузочному и тыльному концам, а другая расположена под углом к ним, так что площадь поперечного сечения сепаратора уменьшается в направлении потока. На этом чертеже также показано загрузочное соединение 6 для дисперсной системы, которое одним концом соединено с экстракционной смесительной зоной (на чертеже не показана). В загрузочном конце 2 сепаратора расположена перегородка или иной подходящий направляющий элемент 7, посредством которого происходит распространение дисперсной системы по всей ширине сепаратора. Сепаратор также содержит один перегораживающий элемент 8. Отделенные растворы выгружаются у тыльного конца 3 сепаратора, где сначала в направлении потока расположен слив 9 для органического раствора, в который по мере переполнения протекает поток органического состава,затем направляющийся дальше из него. Водный раствор собирается в так называемом водном конце 10, к которому этот раствор протекает под сливом для органического раствора. На фиг. 3 показан вид сбоку сепаратора, изображенного на фиг. 1 и 2. На чертеже показано, что в переднем конце сепаратора растворы лишь немного разделены на свои фазы, органический раствор 11 находится над дисперсной системой 12, а водный раствор 13 на днище сепаратора находится под дисперсной системой. У переднего конца сепаратора прослойка дисперсной системы является доминирующей. В сепараторе дополнительно установлены перегораживающие поворотные элементы 8, в этом случае три. Каждый поворотный элемент состоит из двух поворотных пластин 15 и 16 и поворотного канала 17, сформированного между ними. Поворотные пластины установлены в сепараторе поперек его продольной оси (направление потока), т.е. в том же направлении, что и загрузочный и тыльный концы сепаратора. Участки поворотных пластин, имеющие вертикальные щели, показаны в боковой проекции пунктирными линиями, остальные части пластин показаны сплошными линиями. Таким образом, верхняя часть 17 первой поворотной пластины 15, а также нижняя часть 18 и верхняя часть 19 второй поворотной пластины имеют вертикальные щели. Расположение поворотного элемента в сепараторе может быть задано в зависимости от требований. Фиг. 3 показывает, что расстояние между поворотными пластинами может изменяться, так что в направлении потока расстояние между ними уменьшается. Расстояние между пластинами рассчитано так, что скорость потока дисперсной системы в расположенном между ними поворотном канале составляет порядка 0,05-0,4 м/с. Вертикальные щели верхней части первой поворотной пластины имеют одинаковые размеры по поперечному сечению сепаратора, так что диапазон скоростей потока органической фазы, протекающей через них, составляет 0,1-0,6 м/с. На фиг. 4 показан пример установленного в сепараторе 20 одного поворотного элемента 21, содержащего две поворотные пластины 22 и 23. Первая поворотная пластина 22 проходит над поверхностью 24 органического раствора. Для упрощения чертежа участок пластины, имеющий вертикальные щели,отдельно не показан. Если смотреть в направлении потока, за верхней частью каждой поворотной пластины расположены отражательные пластины 25 и 26, образованные вертикальными плоскими полосами и расположенные между зазорами в верхней части поворотной пластины. Между полосами образованы вертикальные проточные каналы с шириной, значительно превышающей ширину самих полос. Отража-4 006932 тельные пластины выполнены в виде обращенного вниз гребня, при этом их верхний край закреплен. Расстояние от отражательных пластин до поворотной пластины в 2-3 раза превышает ширину щели в поворотной пластине. Таким способом можно замедлить и выровнять поток, входящий в расширение сепаратора, что способствует улучшению разделяющих свойств сепаратора. Высоту отражательных пластин можно менять. На фиг. 5 представлен упрощенный вид сепаратора 27, в котором установлен один поворотный элемент 28, состоящий в данном случае из четырех поворотных пластин 29, 30, 31 и 32. Перед верхней частью первой и последней поворотных пластин также расположены отражательные пластины 33 и 34. В примере, показанном на этом чертеже, поток дисперсной системы протекает через три поворотных канала 35, 36 и 37, в которых он ориентирован почти вертикально, или в восходящем, или в нисходящем направлении. Вертикально ориентированные потоки являются великолепным средством отделения растворов друг от друга. Более конкретно, в вертикально ориентированном потоке маленькие капли вводятся в соприкосновение с их собственной фазой и соединяются с ней. На фиг. 6 показан пример сепаратора 38 только с одним поворотным элементом 39, который образован двумя поворотными пластинами 40 и 41. В этом случае поворотные пластины расположены скорее под углом, чем вертикально, но, тем не менее, прослойка дисперсной системы, движущаяся вперед в поворотном канале 42, поднимается, по существу, вертикально между поворотными пластинами. Поворотные пластины могут таким образом быть расположены под углом от 50 до 90 к горизонтали. Пластины могут быть наклонены или к загрузочному концу сепаратора, как показано на фиг. 6, или к его тыльному концу. Наклон, показанный на фиг. 6, является более предпочтительным вариантом, чем другой из указанных. Очевидным является использование наклонных поворотных элементов при обработке плохо разделяемых растворов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сепаратор (1) для разделения фаз дисперсной системы, образованной из водного раствора и органического раствора при извлечении металлов, содержащий загрузочный конец (2), боковые стенки (3,4), тыльный конец (3) и днище (14), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один перегораживающий поток дисперсной среды элемент (8), при этом поперечное сечение сепаратора уменьшается в направлении потока. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение сепаратора представляет собой трапецию. 3. Сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что сепаратор содержит перегородку из планок. 4. Сепаратор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сепаратор содержит по меньшей мере один поворотный элемент (20), проходящий от одной боковой стенки сепаратора к другой поперек продольной оси сепаратора и содержащий по меньшей мере две пластины (21, 22) для изменения направления потока дисперсной системы, расположенные на разных высотах относительно днища. 5. Сепаратор по п.4, отличающийся тем, что количество поворотных элементов составляет 1-6. 6. Сепаратор по любому из пп.4-5, отличающийся тем, что количество пластин в поворотном элементе составляет 2-6. 7. Сепаратор по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что первая пластина поворотного элемента и затем каждая его вторая пластина расположены соответственно выше второй и каждой другой пластины,расположенной за ними. 8. Сепаратор по любому из пп.4-7, отличающийся тем, что верхний край первой пластины поворотного элемента расположен над поверхностью жидкости в сепараторе. 9. Сепаратор по любому из пп.4-8, отличающийся тем, что расстояние от нижнего края первой пластины поворотного элемента до днища сепаратора составляет 12-50% от глубины раствора в сепараторе. 10. Сепаратор по любому из пп.4-9, отличающийся тем, что пластины поворотного элемента на виде спереди, в основном, являются сплошными. 11. Сепаратор по любому из пп.4-10, отличающийся тем, что верхний край (24) первой пластины поворотного элемента имеет вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины. 12. Сепаратор по любому из пп.4-11, отличающийся тем, что нижний край (25) первой пластины поворотного элемента и затем нижний край каждой его второй пластины имеют вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины. 13. Сепаратор по любому из пп.4-6 или 10, отличающийся тем, что верхний край второй пластины поворотного элемента и затем верхний край каждой его следующей пластины имеют вертикальные щели длиной, составляющей 5-15% от высоты этой пластины. 14. Сепаратор по любому из пп.4-6, 10 или 13, отличающийся тем, что расстояние от нижнего края второй пластины поворотного элемента до днища сепаратора составляет 5-35% от глубины раствора в сепараторе.-5 006932 15. Сепаратор по любому из пп.4-6, 10, 13 или 14, отличающийся тем, что верхний край второй пластины поворотного элемента расположен ниже поверхности раствора на расстоянии, составляющем 1235% от глубины раствора в сепараторе. 16. Сепаратор по любому из пп.4-15, отличающийся тем, что пластины поворотного элемента расположены в сепараторе под углом 50-90 к горизонтали. 17. Сепаратор по любому из пп.4-16, отличающийся тем, что в загрузочном конце сепаратора расположена перегородка из планок. 18. Способ разделения фаз дисперсной системы, образованной водным раствором и органическим раствором, при извлечении металлов в процессе жидкостной экстракции, в котором подают дисперсную систему в сепаратор по любому из пп.1-17, а разделенные фазы выводят для последующего использования.
МПК / Метки
МПК: B01D 11/04
Метки: системы, жидкостной, дисперсной, сжатия, экстракции, способ, устройство
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-6932-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-szhatiya-dispersnojj-sistemy-pri-zhidkostnojj-ekstrakcii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для сжатия дисперсной системы при жидкостной экстракции</a>
Предыдущий патент: Способ и устройство для направления дисперсной системы при жидкостной экстракции
Следующий патент: Способ непрерывного получения углеводородов из синтез-газа в шламовых реакторах и отделения получаемой жидкой фазы от твердой фазы
Случайный патент: Производные хинолина и их применение