[发明专利]液液萃取器以及包括这种萃取器的组

说明书

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。

技术领域

本发明属于化学工程领域，更具体地涉及液液萃取器以及包括这种萃取器的组。

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。

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。

背景技术

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。

文献EP0531213A1和文献FR2459064A1特别地公开了其他萃取器。

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)。

发明内容

本发明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。本发明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。

在一般的形式中，本发明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。

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。

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。

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。

在本发明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。