[发明专利]一种低流动阻力的脉冲反馈振荡萃取器

说明书

本发明公开了一种低流动阻力的脉冲反馈振荡萃取器，包括由置于障碍体中的振荡腔相连接构成的混合器下部分和混合器上部分，在振荡腔的底面铺设相平齐的平板电极，线电极穿过振荡腔的顶部或底部伸入混合部分，线电极的长度方向与两相液体流动方向平齐；平板电极和线电极之间留有电极间隙，并通过电阻相连，电阻两端与直流脉冲电源或者高频交流电源相连；本发明使得乳化液滴间聚并分相速度快，可使分相阶段的水相的乳化液滴在极短的时间内就完成了聚并分相；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，可广泛应用于化工、能源和矿山等领域的混合液萃取中。

技术领域

本发明属于脉冲反馈振荡萃取技术领域，涉及一种低流动阻力的脉冲反馈振荡萃取器及电破乳分相方法。

背景技术

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。

中国专利CN104922931A公开了一种脉冲反馈振荡萃取器，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。在操作过程中，为尽量减少返混，提高萃取效率，需要振荡腔内乳化的分散相在相分离阶段快速分相。由于振荡腔尺寸较小，壁面表面张力和液滴间界面张力的影响要大于两相密度差(即重力)的影响，这使得振荡腔内的乳化液滴在相分离阶段所需的分相时间过长甚至无法分相。通过在振荡腔左右两侧嵌入电极，利用交变电场诱发液滴表面振荡可以在一定程度上加速两相分离速度。电极间距越小，相同电压下诱发的液滴表面振荡越显著，液滴聚并分相的速度也越快。但是，由于振荡腔两侧嵌入电极的方法中电极间的间距较大，无法充分利用电场诱发液滴表面振荡的效果，因此必须开发一种在不明显影响两相流动速率，即流动阻力较小的情况下电极可充分接近的电破乳分相方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低流动阻力的脉冲反馈振荡萃取器及电破乳分相方法，其对流动阻力影响较小，电场诱发乳化液滴表面振荡效果显著。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种低流动阻力的脉冲反馈振荡萃取器，包括由置于障碍体中的振荡腔相连接构成的混合器下部分和混合器上部分，其特征在于，在振荡腔的底面铺设相平齐的平板电极，线电极穿过振荡腔的顶部或底部伸入混合部分，线电极的长度方向与两相液体流动方向平齐；平板电极和线电极之间留有电极间隙，并通过电阻相连，电阻两端与直流脉冲电源或者高频交流电源相连。

所述平板电极和线电极间的间隙尽量接近但不可接触；直流脉冲电源或者高频交流电源施加电压到电阻两端，并在平板电极和线电极间的电极间隙内产生波动的电磁场，该电磁场引发周围的乳化液滴表面振荡，从而快速聚并分相。

所述平板电极、线电极中的一个或者两个与液体直接接触的表面进行了绝缘处理，防止电化学反应发生。

多个脉冲反馈振荡萃取器组成多级反馈振荡萃取器，各级反馈振荡混合器垂直安放，前一级反馈振荡混合器的底部与后一级反馈振荡混合器的顶部相连；各脉冲反馈振荡萃取器的电阻相并联，分别与直流脉冲电源或者高频交流电源相连；

第一级的反馈振荡混合器的顶部连接孔与轻相澄清罐的底部开口连接，最后一级的反馈振荡混合器的底部连接孔与重相澄清罐的顶部开口连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、本发明由于采用平板电极和线电极相对的方式，只有厚度极薄的线电极沿两相流体流动方向插入振荡腔，对流体流动阻碍很小，不会明显降低两相通量。