[发明专利]恒界面萃取池

说明书

技术领域

本发明属于分离技术领域，涉及液体溶液萃取技术，具体涉及一种用于萃取动力学研究的小型恒界面萃取装置。

背景技术

恒界面萃取技术是使分别搅拌的两相在一个恒定的界面上进行传质，按一定的时间间隔从两相中取样分析被萃取物质浓度，获取动力学数据，是研究液-液两相传质的经典方法，所用的装置为恒界面萃取池，也叫Lewis池。恒界面萃取池中，装设一块带环形孔隙的水平挡板将两相分开，两相的分界面正处在此挡环的环形孔隙中，每一相能通过独自转动的搅拌桨分别进行搅拌。改变水平挡板孔隙的宽度就能改变两相界面面积的大小。乐善堂等人在《稀土》1992年第一期发表的文章《稀土溶剂萃取动力学及研究方法》中，对恒界面萃取池的结构作了比较详细的描述。这些设计中，结构比较复杂，池底与池壁通过紧配合来连接，接合处存在缝隙，不便于洗涤，并且存在死体积。朱屯等人在《化学通报》1988年第二期发表的文章《新型恒定界面池系统及其应用》中，对Lewis槽的结构进行了改进，在搅拌桨外面均设计了一个多孔的导流筒，两相界面在导流筒之外，搅拌时料液在导流筒内外形成循环。这种设计可以进一步提高搅拌速率，但内部结构复杂，需要较大体积的料液才能形成循环，并且洗涤所造成的废液量也更大，不适于放射性实验操作。

发明内容

(一)发明目的

根据放射性物质萃取动力学研究的需要，本发明旨在提供一种结构简单、实用的恒界面萃取池，具体解决目前恒界面萃取池的容积与死体积问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种恒界面萃取池，包括立柱、传动机构、上下定位板、液池、有机相搅拌桨、水相搅拌桨、液池托盘、中央挡板、底板等几部分，其中立柱固定在底板上，传动机构、上下定位板、液池托盘固定在立柱上，液池固定在液池托盘上，有机相搅拌桨、水相搅拌桨置于液池内。传动装置分别驱动有机相搅拌桨、水相搅拌桨旋转。设有液池盖的液池为圆柱形，分为内外两层，内外层之间为恒温水套，液池内两相界面处设计有挡环，挡环由界面挡板和中央挡板构成。关键在于，液池内壁采用整体铣加工而成，底部和界面挡坏处采用倒角或圆弧设计。

(三)发明效果

本发明所提供的技术方案中，液池内壁整体铣加工成，与界面挡板为一体。无结合缝隙，便于洗涤。另外液池底部和界面挡环处采用倒角或圆弧设计，消除死体积。该装置尤其适于做放射性物质传质动力学实验。

附图说明

图1恒界面萃取装置结构示意图；

图2下定位板传动结构示意图；

图3上定位板传动结构示意图；

图4搅拌轴结构示意图；

图5盖板结构示意图。

其中，1、齿轮；2、上定位板；3、电机；4、下定位板；5、立柱；6、液池外壁；7、界面挡板；8、液池内壁；9、液池托盘；10、液池定位块；11、底板；12、恒温水套13、水相搅拌桨；14、中央挡板；15、有机相搅拌桨；16、盖板；17、电机齿轮；18、外轴齿轮；19、传动齿轮；20、内轴齿轮；21、内轴；22、中间轴；23、外轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

如图1所示，一种恒界面萃取池，立柱5固定在底板11上，立柱5上分别固定上定位板2、下定位板4。传动机构固定在上定位板2、下定位板4上。

如图2所示，在下定位板4上固定直流电机3。由于要求内轴21和外轴23同步逆向转动，并且能够精确地控制转速，因此本实施例采用三个微型电机3作为驱动，微型电机齿轮17分别同外轴齿轮18、传动齿轮19耦合。如图3所示，在上定位板2上，传动齿轮19同内轴齿轮20耦合。

如图4所示，搅拌轴由三根同心轴经打磨直接配合而成。内轴21为不锈钢棒，中间轴22、外轴23为空心的不锈钢管。内轴21与外轴23下端分别连接端连接水相搅拌桨13、有机相搅拌桨15。外轴23直接由下定位板4上的电机齿轮18驱动，上定位板2上经过传动齿轮19逆向驱动的内轴齿轮20驱动内轴21。内轴21、外轴23的转速相同，并且可以通过调节电机3的输入电压来控制转速。中间轴22下端连接中央挡板14，上端用抱环固定在上定位板2上，不转动。