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混合澄清器

1940
用于化工领域液液萃取的老式混合澄清器。

(图片仅供参考)

混合澄清器是用于液-液萃取的标准工业设备。它包括一个混合室,其中叶轮将两个不混溶相分散以促进传质;然后是一个沉淀室,其中两相通过重力分离。这些装置通常串联排列,形成多级逆流级联,以实现高效分离。

混合澄清器因其简单的设计、可靠性和可扩展性而成为工业液-液萃取的基石。每个单元都充当一个独立的平衡级。在混合器中,电机驱动的叶轮提供能量,将分散相分解成细小的液滴,从而产生较大的界面面积,这对于溶质的快速传质至关重要。叶轮的设计和混合强度至关重要;混合不足会导致萃取速度缓慢,而过度混合则会形成难以在澄清器中分离的稳定乳液。

混合后,分散液流入更大的静止沉降器。在这里,在重力的作用下,分散相的液滴聚结并分离成与连续相不同的层。沉降器的性能取决于两相之间的密度差、界面张力以及连续相的粘度。通常在沉降器的出口处使用堰来控制界面液位并分别排出轻相(萃取相)和重相(萃余相)。对于需要多个理论级数的复杂分离,多个混合沉降器单元以逆流方式连接。在这种设置中,进料溶液和萃取溶剂在级联中以相反的方向流动,从而最大限度地提高浓缩驱动力和整体分离效率。尽管混合沉降器占地面积大且液体储量大,但它仍然广泛应用于动力学速度慢、吞吐量要求高的工艺。

UNESCO Nomenclature: 3305
- 化学工程

类型

物理设备

中断

递增

用法

广泛使用

前体

  • 基本实验室分液漏斗
  • 工业混合罐和沉淀池
  • 了解流体动力学和液滴聚结
  • 从蒸馏开始开发多阶段加工概念

应用程序

  • 采矿业大规模铜开采
  • 核燃料后处理(例如,在 PUREX 工艺中)
  • 磷酸生产
  • 石油化工行业用于分离芳香族和脂肪族烃
  • 大规模制药生产

专利:

NA

潜在创新理念

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Related to: mixer-settler, liquid-liquid extraction, chemical engineering, counter-current cascade, mass transfer, phase separation, hydrometallurgy, PUREX process, industrial equipment, impeller.

历史背景

混合澄清器

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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