JP2005074402A - Pump for solvent extraction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、混合液中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製を行う溶媒抽出設備において、混合液中の有機溶媒と水溶液とを混合混合攪拌するとともに次工程へ移送する役目を担う溶媒抽出用ポンプに関する。 The present invention relates to a solvent extraction facility for separating and purifying a target element by utilizing a distribution ratio of an element of interest between an organic solvent and an aqueous solution in a mixed solution, and mixing and mixing the organic solvent and the aqueous solution in the mixed solution The present invention relates to a solvent extraction pump that performs the role of stirring and transferring to the next process.
図1は、混合液中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製や不純物除去を行う一般的な溶媒抽出設備1を示している。溶媒抽出設備1は、混合槽2内で溶媒抽出用ポンプ3を有している。溶媒抽出用ポンプ3は、混合槽2内で攪拌した有機溶媒と水溶液の混合物18を流路4の高さまでくみ上げる。くみ上げられた混合物18は、流路4を流れて前分離され、次工程の分離槽5に移送され、分離槽5の内部でさらに分離され、上相の有機溶媒と下相の水溶液とに分かれて溜まり、別々に回収される。このように、溶媒抽出用ポンプ3は、混合液18中の有機溶媒と水溶液とを混合撹拌し、調整された混合液18を適当な水位までくみ上げ、次工程へ移送する装置として用いられている。
FIG. 1 shows a general solvent extraction facility 1 that performs separation and purification of a target element and removal of impurities by using a distribution ratio of a target element between an organic solvent and an aqueous solution in a mixed solution. The solvent extraction facility 1 has a
図2は、特許文献1における溶媒抽出用ポンプ3を示している。その溶媒抽出用ポンプ3は、低乱流性液体汲み上げポンプであり、垂直な回転軸8の下端に取り付けられた攪拌手段10と、攪拌手段10の上部にあって上下で開口し上向きに広口の円錐筒形状のケーシング6と、回転軸8に取り付けられた逆台形状の台形羽根7と、回転軸8を回転させるモータ9とを備えている。
FIG. 2 shows a
前記溶媒抽出用ポンプ3は、攪拌手段10としての攪拌羽根により混合槽2内の混合液18を攪拌し、かつケーシング6内で混合液18に対して遠心力を作用させて、混合物18を流路4まで汲み上げる。なお、ケーシング6の内径は、上にいくにつれて大きくなっているから、混合液18に作用する遠心力も上方に向かっていくほど大きくなり、これにより溶媒抽出用ポンプ3の出口水位と混合槽2の水位とのレベル差、すなわちくみ上げ高さが確保できる。
The
このくみ上げ工程で、混合液18に必要以上の攪拌が与えられないが、乱流のない円錐型の流れに対して遠心力が作用して、溶媒抽出用ポンプ3内部で、混合物18には一定量以上の会合が生じるため、くみ上げ中に混合液18を構成する二種類の液体、ここでは有機溶媒と水溶液とは前分離を開始する。
In this pumping process, the
しかしながら、前記溶媒抽出用ポンプ3では、ケーシング6の形状が上向きに広口でかつ円錐台形であることから、溶媒抽出用ポンプ3は、比較的大きな装置となる。また、各部の形状についてはに定められているものの、回転軸8の台形羽根7とケーシング6とのクリアランスを始めとする装置の最適な寸法範囲についてはこれまで定められておらず、その設定が難しい。
本発明の課題は、混合液中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製を行う溶媒抽出設備において、従来の溶媒抽出用ポンプよりもコンパクトで、主要部の寸法範囲が明確で、有機溶媒と水溶液との混合攪拌能力および次工程への移送の能力の点でも従来の溶媒抽出用ポンプと同等である溶媒抽出用ポンプを提供することである。 An object of the present invention is to provide a solvent extraction facility for separating and purifying a target element by utilizing a distribution ratio of an element of interest between an organic solvent and an aqueous solution in a mixed solution, and is more compact than a conventional solvent extraction pump. The present invention is to provide a solvent extraction pump that has a clear dimensional range of the main part, and that is equivalent to a conventional solvent extraction pump in terms of mixing and stirring ability of an organic solvent and an aqueous solution and transfer ability to the next process. .
上記課題のもとに、本発明は、混合液中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製を行う溶媒抽出設備において、混合液中の有機溶媒と水溶液とを混合攪拌するとともに、混合液を次工程へ移送する役目を担う溶媒抽出用ポンプであって、この溶媒抽出用ポンプは、回転軸の周りに螺旋状に取り付けたスクリュー羽根と、スクリュー羽根の外側を覆う円筒状のケーシングと、回転軸の回転用駆動装置とからなることを特徴とする(請求項1)。 Based on the above problems, the present invention provides a solvent extraction facility for separating and purifying a target element using a distribution ratio of a target element between an organic solvent and an aqueous solution in a mixed solution. The solvent extraction pump is responsible for mixing and stirring the solvent and the aqueous solution and transferring the mixed solution to the next process, and the solvent extraction pump includes a screw blade spirally attached around the rotation shaft, It comprises a cylindrical casing that covers the outside of the screw blades, and a drive device for rotating the rotary shaft (claim 1).
スクリュー羽根のピッチは、上方に向かっていくほど大きくなっており、有機溶媒と水溶液との混合液の上昇スピードが上方に向かって速くなるようにしたことを特徴とする(請求項2)。 The pitch of the screw blades increases toward the upper side, and the rising speed of the mixed liquid of the organic solvent and the aqueous solution is increased upward (Claim 2).
本発明は、回転軸の周りに螺旋状に取り付けたスクリュー羽根と、スクリュー羽根の外側を覆う円筒状のケーシングと、回転軸の回転用駆動装置とで溶媒抽出用ポンプを構成している。この構成によれば、溶媒抽出設備において、有機溶媒と水溶液の混合撹拌にて調整された前記混合液を適当な水位までくみ上げ、この出口から次工程へ移送するとき、従来技術と同等の前分離を行い、必要なくみ上げ量および汲み上げ高さを維持したまま、溶媒抽出用ポンプをコンパクトに構成することができ、しかも主要部の寸法が必要な機能の観点から容易に設定できる。 In the present invention, a solvent extraction pump is constituted by a screw blade spirally attached around a rotation shaft, a cylindrical casing that covers the outside of the screw blade, and a rotation drive device for the rotation shaft. According to this configuration, in the solvent extraction facility, when the mixed liquid prepared by mixing and stirring the organic solvent and the aqueous solution is pumped up to an appropriate water level and transferred from this outlet to the next process, a pre-separation equivalent to the conventional technique is performed. The solvent extraction pump can be configured in a compact manner while maintaining the necessary pumping amount and pumping height, and the dimensions of the main part can be easily set from the viewpoint of the required function.
図3は、本発明の溶媒抽出用ポンプ11を示している。本発明の溶媒抽出用ポンプ11は、図1と同様に、混合液18中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製を行う溶媒抽出設備1に組み込まれ、混合液18中の有機溶媒と水溶液とを混合攪拌するとともに、混合液18を次工程へ移送する役目を担う。
FIG. 3 shows the
溶媒抽出用ポンプ11は、回転軸15の周りに螺旋状に取り付けたスクリュー羽根13と、スクリュー羽根13の外側を覆う円筒状のケーシング17と、回転軸15を回転させるモータなどの回転用駆動装置16とから構成されている。なお、スクリュー羽根13、攪拌羽根14およびこれらに共通な回転軸15は、回転子12を構成している。
The
スクリュー羽根13のピッチは、所定ピッチ値の範囲での等ピッチでもよいが、回転軸15にそって上方に向かっていくほど大きくなっている。この構成は、溶媒抽出用ポンプ11において、有機溶媒と水溶液との混合液18の上昇スピードを上方に向かって速くすることによって、必要なくみ上げ量および汲み上げ高さを確保するために有効である。
The pitch of the
モータなどの回転用駆動装置16が回転軸15を上から見て時計方向に回転させると、攪拌羽根14は、混合槽2中の混合液18を攪拌し、その上の螺旋状のスクリュー羽根13は、混合液18中の有機溶媒と水溶液とを前分離しながら、必要な汲み上げ量のもとにポンプ出口の高さまで汲み上げる。
When the
特許出願人は、図3の本発明の溶媒抽出用ポンプ11を用い、主要部の寸法や寸法範囲を明確に設定しながら、混合液18中の有機溶媒と水溶液との混合攪拌、および混合液18のくみ上げの試験を行った。この試験に当たって、スクリュー羽根13の外径をd、ケーシング17内径をD、スクリュー羽根13とケーシング17とのクリアランスをa、スクリュー羽根13のピッチをPとおき、d=420mm、D=426mm、最大P=283mm、P/d=0.33〜0.67、回転子12の回転数397rpmとなるように調整し、またケーシング17の長さを1132mm、混合槽2内の水位を槽底から840mm、くみ上げ高さを混合槽2の水面から872mmとなるように調整した。このように主要部の寸法は、必要な機能の観点から容易に設定できる。なお、主要部の寸法の範囲は、a≦3mm、P/d=0.1〜2.0、また回転子12の回転数は、50〜500rpm程度が好ましい。
The patent applicant uses the
試験の結果によると、本実施例での溶媒抽出用ポンプ11でのくみ上げ高さ(ポンプ出口水位と混合槽の水位とのレベル差)は、872mmとなり、くみ上げ量は、354リットル/分を得られた。そして、本実施例での溶媒抽出用ポンプ11でのくみ上げは、乱流のない上昇流にて行われていた。このくみ上げ中に内部で混合液18の分離が開始していることが確認できた。
According to the test results, the pumping height (level difference between the pump outlet water level and the mixing tank water level) in the
従来の技術による図2の溶媒抽出用ポンプ3、すなわち拌攪手段10の上部に上向きに広口でかつ円錐台形のケーシング6および台形羽根7を有する回転子8により構成される溶媒抽出用ポンプ3を用い、本発明による実施例の溶媒抽出用ポンプ11と同等のくみ上げ能力(354リットル/分)とする試験を行った。ここで、本実施例の溶媒抽出用ポンプ11と同様に、ケーシング長さは1132mm、混合槽2内の水位は槽底から840mm、汲み上げ高さは混合槽2の水面から872mmとなるよう調整した。
The
このときの図2の溶媒抽出用ポンプ3での回転子8の回転数は167rpm、各部の寸法は、ケーシング6の下部内径324mm、ケーシング6の上部内径860mmと大型のものとなった。このことから、本発明の溶媒抽出用ポンプ11の大きさの観点からの優位性が確認できた。
At this time, the rotational speed of the
本発明は、混合液中の有機溶媒と水溶液との間における着目元素の分配比を利用して、目的元素の分離精製を行う溶媒抽出設備であれば、混合液中のあらゆる有機溶媒や水溶液に利用できる。 The present invention can be applied to any organic solvent or aqueous solution in the mixed solution as long as it is a solvent extraction facility that performs separation and purification of the target element using the distribution ratio of the element of interest between the organic solvent and the aqueous solution in the mixed solution. Available.
1 溶媒抽出設備
2 混合槽
3 溶媒抽出用ポンプ
4 流路
5 分離槽
6 ケーシング
7 台形羽根
8 回転軸
9 モータ
10 攪拌手段
11 溶媒抽出用ポンプ
12 回転子
13 スクリュー羽根
14 攪拌羽根
15 回転軸
16 回転用駆動装置
17 ケーシング
18 混合液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記溶媒抽出用ポンプ(11)は、回転軸(15)の周りに螺旋状に取り付けたスクリュー羽根(13)と、スクリュー羽根(13)の外側を覆う円筒状のケーシング(17)と、回転軸(15)の回転用駆動装置(16)とからなることを特徴とする溶媒抽出用ポンプ(11)。 In the solvent extraction facility (1) for separating and purifying the target element using the distribution ratio of the element of interest between the organic solvent in the liquid mixture (18) and the aqueous solution, the organic solvent in the liquid mixture (18) A solvent extraction pump (11) responsible for mixing and stirring the aqueous solution and transferring it to the next step,
The solvent extraction pump (11) includes a screw blade (13) helically attached around a rotation shaft (15), a cylindrical casing (17) covering the outside of the screw blade (13), and a rotation shaft. A solvent extraction pump (11) comprising the rotation drive device (16) of (15).
Priority Applications (1)
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JP2003311613A JP2005074402A (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Pump for solvent extraction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=34413137
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JP2014036925A (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-27 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Agitator and manufacturing method of small size plate member |
JP2018521838A (en) * | 2015-06-04 | 2018-08-09 | テクニップ フランス | Equipment for mixing / separating immiscible liquids |
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- 2003-09-03 JP JP2003311613A patent/JP2005074402A/en active Pending
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CN116999901B (en) * | 2023-10-07 | 2023-12-01 | 山东中科医药科技有限公司 | Extraction device |
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