[发明专利]一种用于测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的方法

说明书

本发明公开了一种用于测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的方法，当环隙式离心萃取器运行达到稳态后，同时停止重相溶液和轻相溶液进料，并拔出还在继续运转的转筒，由于转筒依然保持原有速度转动，其内部的重相溶液和轻相溶液受离心力作用仍然会保持于转筒内部不会流失，因此，当将转筒移到容器内后停止转筒运转，使转筒内的液体流入容器内的溶液体积即是环隙式离心萃取器运行达到稳态时的实际体积，由此，当容器内液体移入量筒内澄清分相，分别获得重相溶液和轻相溶液各自体积后，即可通过计算获得转筒内两相液体界面半径，从而实现了准确测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径。

技术领域

本发明涉及溶剂萃取技术领域，特别涉及一种用于测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的方法。

背景技术

环隙式离心萃取器是依靠强大离心力实现两相混合液的分相的，是一种高效的液-液萃取设备，已成功应用于石油化工、材料制备、生物化工、制药工程、废水处理、湿法冶金和核化工等领域。

环隙式离心萃取器运行时，互不相溶的两相液体在外壳内剧烈混合后，混合液经转筒入口进入转筒澄清段，在强大离心力作用下，重相被甩到转筒澄清段外缘，聚集到澄清段壁处，而轻相则被挤向澄清段内侧，在两者之间则是乳化层。乳化层从下自上逐渐变薄。当乳化层移至重相垂直通道处，则会造成重相出口液有轻相夹带，而当乳化层移至轻相堰处，则会造成轻相出口液有重相夹带，当乳化层扩展到重相垂直通道和轻相堰处时，则两相出口液都会有相夹带。要严格控制相夹带，必须严格控制转筒内乳化层的位置。转筒澄清段顶部的乳化层差不多是等体积地漂动在“界面”半径的两侧，因而可用“界面半径”来代替乳化层。“界面半径”是指不存在乳化层时的两相界面的半径。因此准确获得环隙式离心萃取器内液体界面半径对于其成功应用是非常重要的。

由于离心萃取器是高速旋转的设备，转筒由不透明材料制成，因此很难获得环隙式离心萃取器转筒内界面半径，现有技术中，一般采用放液法来获得环隙式离心萃取器转筒内界面半径，其具体步骤包括：当环隙式离心萃取器在一定操作条件下正常运行达到稳态后，同时并快速停止两相液体进料；与此同时快速打开外壳底的排料口，用量筒接收从外壳底流出的液体，直到没有液体流出为止；停止转筒高速运转，此时转筒内的液体流入外壳并通过外壳底排料口流出，用另一个量筒接收从外壳底流出的液体，直到没有液体流出为止，两相液体在量筒内完全分相后，读出两相各自的体积；利用所测得的转筒内两相的各自体积，根据计算模型就可求得转筒内的界面半径。但该方法的主要不足：首先，排放完外壳内液体时由于需要一定的时间，因此还在高速运转的转筒仍会吸入一部分外壳内的液体，而且转筒内水相和有机相液体也会甩入各自的收集环后流出，这样所获得的转筒内两相体积就不十分准确；其次，从壳体底排放液体时，总会有一部分液体滞留在壳体内不被排出，也导致所获得的转筒内两相体积不准确。

因此，迫切需要发明一种能准确测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的新方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的方法，以实现准确测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于测定环隙式离心萃取器转筒内界面半径的方法，所述环隙式离心萃取器包括形成有第一容纳腔的外壳，所述转筒套设于所述第一容纳腔内并在电机驱动下转动，且所述转筒底部开设有混合溶液开口，所述方法包括：

启动环隙式离心萃取器后，分别向环隙式离心萃取器外壳的第一容纳腔通入重相溶液和轻相溶液，以在所述第一容纳腔中形成混合溶液，所述转筒通过转动产生的离心力由所述混合溶液开口汲取所述混合溶液；

当环隙式离心萃取器运行达到稳态后，同时停止重相溶液和轻相溶液向所述外壳的第一容纳腔进料，并拔出还在继续运转的转筒；

将所述转筒移到容器内后停止转筒运转，以使转筒内的液体流入容器内；

把容器内液体移入量筒内澄清分相，分别获得重相溶液和轻相溶液各自体积；