在重力和電聚并作用下分相。與重相壓沖類似，在(4)、(5)過程后，輕相實現(xiàn)了從右向左的移動，但是重相位置保持不動。當兩相較清晰分離后，再次重復(2)的操作，如此周而復始，即可實現(xiàn)多級逆流操作。需要指出的是:在微尺寸下，由于界面張力的作用，重力對分相的影響有限，為此增加了如圖所示的電聚并:在振蕩腔兩側或前后兩面增加不與液體直接接觸的電極13，并使其與可控波形的交流電源26相連。在分相過程中，交流電源26開啟，對下振蕩腔4-1和上振蕩腔4-2中的分散相液滴表面施加周期性變化的電磁力，引起液滴表面振蕩并相互接觸。在極短時間內，分散相液滴即可電聚并實現(xiàn)分相。電極絕緣和交變電流的應用可阻止水相發(fā)生電解。
[0043]本發(fā)明的脈沖發(fā)生器不僅限于上述實施例所公開的由時間序列控制裝置25和出氣電磁閥二 24、出氣電磁閥一 20及進氣電磁閥二 23、進氣電磁閥一 21構成的形式，還可以使用其他能實現(xiàn)相同功能的開關控制裝置。本發(fā)明的反饋振蕩混合器不僅限于上述實施例所公開的對稱形式的下反饋管6-1和上反饋管6-2，還可以使用其它型式的反饋管結構，如不對稱反饋管結構；本發(fā)明的反饋振蕩混合器不僅限于上述實施例所公開的分流體8，不使用分流體8也可達到反饋振蕩混合的目的；本發(fā)明的反饋振蕩混合器不僅限于上述實施例所公開的交流絕緣電極13進行分散相液滴聚并，在振蕩腔尺寸或分散相液滴尺寸較大，重力影響足以分相時，可以不采用交流絕緣電極13。
[0044]下面通過實驗結果對本發(fā)明的裝置作進一步的說明。
[0045]采用30vol% TBP-煤油作為輕相(連續(xù)相，萃取劑)，含鋯(Zr(NO3)4) 1152mg/L的5.0mol/L的HNOjK溶液作為重相(分散相，混合液)進行萃取實驗。實驗條件:兩側壓沖壓力均為60kPa(表壓)，溫度18-19攝氏度，輕相壓沖時間(出氣電磁閥一 20及進氣電磁閥二 23開啟，出氣電磁閥二 24及進氣電磁閥一 21關閉)I秒，輕相放空時間(進氣電磁閥二 23、進氣電磁閥一 21關閉，出氣電磁閥二 24、出氣電磁閥一 20開啟)5秒，重相壓沖時間(進氣電磁閥一 21、出氣電磁閥二 24開啟，進氣電磁閥二 23、出氣電磁閥一 20關閉)I秒，重相放空時間(進氣電磁閥二 23、進氣電磁閥一 21關閉，出氣電磁閥二 24、出氣電磁閥一20開啟)5秒，流比Ο/A為1: 1，采用5級振蕩混合器，尺寸如圖5所示，單位是毫米。實驗表明:本發(fā)明的裝置和方法可使鋯離子的在兩相中的分配系數(shù)達到單級平衡時分配系數(shù)的2-4倍，鋯離子的萃取效率可達62%。
[0046]本發(fā)明方法和裝置的實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結構、設置位置、連接方式，及方法步驟的設置和順序都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術方案的基礎上進行的改進和等同變換，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于，包括多級反饋振蕩混合器(27)，多級反饋振蕩混合器(27)的末級底部連接孔與重相澄清罐(19)的頂部開口一連接，多級反饋振蕩混合器(27)的首級頂部連接孔與輕相澄清罐(16)的底部開口連接，重相澄清罐(19)的側壁底部設置有重相出口(30)，中上部設有新鮮輕相進料口(32)，輕相澄清罐(16)的側壁頂部設置有澄清后的輕相出口(29)，中下部設有新鮮重相進料口(31)，重相澄清罐(19)的頂部開口二通過高壓氣體管路二(28-2)與高壓氣體生成裝置(22)連接并在連接路上設置有進氣電磁閥二(23)，在高壓氣體管路二(28-2)上位于進氣電磁閥二(23)和重相澄清罐(19)之間設置帶有出氣電磁閥二(24)的放空管二(34)，輕相澄清罐(16)的頂部開口通過高壓氣體管路一(28-1)與高壓氣體生成裝置(22)連接并在連接路上設置有進氣電磁閥一(21)，在高壓氣體管路一(28-1)上位于進氣電磁閥一(21)與輕相澄清罐(16)之間設置帶有出氣電磁閥一(20)的放空管一(33)，所述進氣電磁閥一(21)、進氣電磁閥二(23)、出氣電磁閥一(20)和出氣電磁閥二(24)均連接至時間序列控制裝置(25)構成一個脈沖發(fā)生器，時間序列控制裝置(25)控制各個電磁閥，使得周期性地向兩個罐內施加高壓影響或者將兩個罐內高壓氣放空。2.根據(jù)權利要求1所述脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于，所述多級反饋振蕩混合器(27)由多個垂直安放的反饋振蕩混合器組成，前一級反饋振蕩混合器的底部開口與后一級反饋振蕩混合器的頂部開口相連。3.根據(jù)權利要求2所述脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于，所述反饋振蕩混合器包括下振蕩腔(4-1)和上振蕩腔(4-2)，下振蕩腔(4-1)外有被障礙體(5-1)分隔的下反饋管(6-1)，上振蕩腔(4-2)外有被上障礙體(5-2)分隔的上反饋管(6-2)，下振蕩腔(4_1)的底部入口通過下進料管(2)與下連接孔(I)相連，下進料管(2)的寬度小于下振蕩腔(4-1)的底部入口寬度，在兩側形成下階梯(3-1)，上振蕩腔(4-2)的頂部入口通過管道二(9)與連接孔二(10)相連，管道二(9)的寬度小于上振蕩腔(4-2)的頂部入口寬度，在兩側形成上階梯(3-2)。4.根據(jù)權利要求3所述脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于，所述下振蕩腔(4-1)和上振蕩腔(4-2)之間有分流體(8)，與交流電源(26)連接的交流絕緣電極(13)嵌入下振蕩腔(4-1)、上振蕩腔(4-2)以及分流體⑶兩側的壁板中。5.根據(jù)權利要求1所述脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于，所述新鮮輕相進料口(32)與新鮮輕相貯罐(17)相連且連接管路上設置有輕相輸送泵(18);所述新鮮重相進料口(31)與新鮮重相貯罐(14)相連且連接管路上設置有重相輸送泵(15)。6.根據(jù)權利要求1所述脈沖反饋振蕩逆流萃取器，其特征在于， 當時間序列控制裝置(25)開啟進氣電磁閥二(23)和出氣電磁閥一(20)，關閉出氣電磁閥二(24)和進氣電磁閥一(21)時，高壓氣體管路二(28-2)導通，高壓氣體進入重相澄清罐(19)進行壓沖，同時，放空管一(33)放空； 當時間序列控制裝置(25)開啟出氣電磁閥二(24)和進氣電磁閥一(21)，而關閉進氣電磁閥二(23)和出氣電磁閥一(20)時，高壓氣體管路一(28-1)導通，高壓氣體進入輕相澄清罐(16)進行壓沖，同時，放空管二(34)放空； 依次進行，使得重相澄清罐(19)、輕相澄清罐(16)以及多級反饋振蕩混合器(27)中的混合兩相形成壓力周期波動。
【專利摘要】一種脈沖反饋振蕩逆流萃取器，包括多級反饋振蕩混合器，多級反饋振蕩混合器的末級底部連接孔與重相澄清罐的頂部開口一連接，首級頂部連接孔與輕相澄清罐的底部開口連接，重相澄清罐的頂部開口二通過高壓氣體管路二與高壓氣體生成裝置連接并在連接路上設置有進氣電磁閥二，在高壓氣體管路二上位于進氣電磁閥二和重相澄清罐之間設置帶有出氣電磁閥二的放空管二，輕相澄清罐的頂部開口通過高壓氣體管路一與高壓氣體生成裝置連接并在連接路上設置有進氣電磁閥一，在高壓氣體管路一上位于進氣電磁閥一與輕相澄清罐之間設置帶有出氣電磁閥一的放空管一，時間序列控制裝置控制各個電磁閥，周期性地向兩個罐內施加高壓影響或將兩個罐內高壓氣放空。
【IPC分類】B01D11/04
【公開號】CN104922931
【申請?zhí)枴緾N201510259960
【發(fā)明人】徐聰
【申請人】清華大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月20日