[发明专利]用于在液-液萃取分离单元中将混合在分散物中的两种溶液分离成两种溶液相的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分中所限定的方法。本发明还涉及一种如权利要求15的前序部分中所限定的设备。

背景技术

在现有技术中，例如从专利公开FI101200B、FI101199B、FI112039B、FI112328B和FI113244B可知，有多种用于在液-液萃取分离单元中将混合在分散物中的两种溶液分离成两种溶液相的方法和设备。第一溶液和重于第一溶液的第二溶液可从所述溶液的分散物被分离出来。通常，单元设备包括侧壁和底部，单元中限定有分离空间。单元具有供给端，分散物通过供给端被供给到单元中，并通过一些合适的设备沿单元的整个宽度均匀地分布。在单元排出端，第一和第二溶液被布置为相互分离地被移除。在供给端与排出端之间，单元被提供有切断元件，通过该切断元件来控制分离的溶液相和分散物的流动；在所述切断元件之间，形成有连续的分离步骤，在此处，较轻的第一溶液(通常为有机相)作为上部溶液相被分离，第二溶液作为下部溶液相(通常为水溶液)在上部溶液相之下被分离。单元排出端被提供有溢流斜道，该溢流斜道相对于流动方向被横向地定位，并接纳被分离成上部相作为来自单元的溢流的第一溶液，并且溶液从所述溢流斜道排出。沿所述流动方向，在溢流斜道之后并邻近溢流斜道处，提供有用于接纳作为来自单元的底流的第二溶液的收集斜道。上升管道从收集斜道延伸到单元，并且通过所述上升管道，第二溶液可上升到收集斜道，第二溶液相从上升斜道排出。

液-液萃取分离的永久目的在于提供供给-通过量和减小混合值，这两个目的在实践中相当地矛盾。在这里，术语“混合值”表示在分离的溶液相中来自另一溶液的残余液滴的量。当供给-通过量增加时，混合值趋向于升高，这是因为液-液接触时间缩短。在现有技术中，在特定流动功率(specific flow power)为4-6m³/m²h时，该目的已经实现了混合值为在水溶液相中的来自有机物质的残余液滴的量(所谓的“O/A夹带”)在5-10ppm的范围内，且在有机相中的来自水的残余液滴的量(所谓的“A/O夹带”)在50-100ppm的范围内。

发明内容

发明目的

本发明的一个目的是进一步改进已知方法和设备并使得它们更有效，从而混合在分散物中的两种溶液的每单位面积分离量提高并且分离过程被加快，在两种分离溶液中测量的残余液滴下降时分离度提高，并且在分离溶液相中的质量传递作用达到接近平衡的状态。

进一步地，本发明的一个目的在于引入一种方法和设备，通过该方法和设备获得被压缩地前进到连续的分离器部分的厚的和密集的分散物层。

此外，本发明的一个目的在于引入一种方法和设备，能够使得延长液-液接触时间且提高液相分离，同时供给-通过率能够提高且特定流动功率能被提升。

根据本发明的方法的特征在于由权利要求1所列出的内容。根据本发明的设备的特征在于由权利要求11所列出的内容。

在所述方法中，分散物在单元供给端被供给到单元中，被供应的分散物沿所述单元的整个宽度均匀地分布，所述分散物和分离的溶液相在所述单元的分离空间中的流动经由切断元件来控制，所述切断元件沿所述单元的整个宽度延伸并将所述单元沿长度方向分隔成分离器隔间，并且互相分离的溶液相在排出端被从所述单元排出

根据本发明，在所述方法中，较重的溶液相被允许在所述单元底部的在所述切断元件中无障碍地直接向前流动；位于较重的溶液相的顶部上的较轻的溶液相被防止直接且连续地前进；较轻的溶液相被迫使作为溢出流流动；分散物流的直接且连续的前进被防止，且所述分散物被允许基本稳定地积聚成厚层；并且积聚成厚层的所述分散物被迫使从邻近所述单元的底部处向上升起，以压缩所述分散物；并且升起的压缩分散物流的竖直分量被削弱并减速并基本沿所述单元的长度方向被引导到连续的分离器部分。

根据本发明的设备包括供给器装置、流动分布装置和切断元件，所述供给器装置用于将分散物供给到单元供给端，所述流动分布装置被设置在邻近所述供给端处，用于将被供应的分散物沿所述单元的整个宽度均匀地分布，所述切断元件将所述单元沿长度方向分隔成分离器隔间。