DE1161853B

DE1161853B - Device for extracting liquids with other liquids which cannot be mixed with them

Info

Publication number: DE1161853B
Application number: DEU5034A
Authority: DE
Inventors: Maurice Charles Tanner; Leonard Lowes
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1957-01-10
Filing date: 1958-01-04
Publication date: 1964-01-30

Description

Vorrichtung zum Extrahieren von Flüssigkeiten mit anderen damit nicht mischbaren Flüssigkeiten Zur Extraktion von Flüssigkeiten mit anderen damit nicht mischbaren Flüssigkeiten können Misch-und Trennstufen verwendet werden, wobei die Flüssigkeiten im Gegenstrom die Anlage durchfließen.Device for extracting liquids with others with it not Miscible liquids For the extraction of liquids with others so do not Miscible liquids, mixing and separation stages can be used, with the Liquids flow through the system in countercurrent.

Zur Extraktion von giftigen, radioaktiv verseuchten Flüssigkeiten sind rein mechanische Mischverfahren nicht erwünscht, da eine unmittelbare Instandhaltung bzw. Betriebsweise schwer durchzuführen ist.For the extraction of toxic, radioactively contaminated liquids Purely mechanical mixing processes are not desirable as they require immediate maintenance or mode of operation is difficult to carry out.

Derartige Schwierigkeiten treten bei einer Vorrichtung zum Extrahieren von giftigen oder radioaktiv verseuchten Flüssigkeiten mit anderen damit nicht mischbaren Flüssigkeiten in Misch- und Trennzone wobei Flüssigkeitsimpulse auf die Mischzone einwirken, nicht auf, wenn erfindungsgemäß jede Mischzone über zwei Rohrleitungen, die U-förmige Flüssigkeitsverschlüsse enthalten, mit den um 1800 phasenverschoben arbeitenden Zylindern einer Luftpumpe verbunden sind. Such difficulties arise with an extraction device of toxic or radioactively contaminated liquids with other liquids that cannot be mixed with them Liquids in the mixing and separating zone, with liquid impulses on the mixing zone do not act if, according to the invention, each mixing zone has two pipelines, which contain U-shaped liquid closures, out of phase with the 1800 working cylinders of an air pump are connected.

Die beiden Rohrleitungen tauchen dabei in die Mischzone hinein. The two pipelines dip into the mixing zone.

An Hand der Zeichnung wird die Vorrichtung beispielsweise erläutert. The device is explained, for example, using the drawing.

1 und 2 stellen ein Paar zweiseitig wirkender Zylinder dar. Der Zylinder 1 weist ein Einlaßrohr 3 und ein Auslaßrohr 4 auf, welches als ein Sammelauslaß dient, während der Zylinder 2 ein Einlaßrohr 5 und ein Auslaßrohr 6 aufweist, welches als ein Sammelt auslaß dient. Die Einlaßrohre 3 und 5 stehen über ein durch einen Elektromagneten betätigtes Ventil 8 mit einem Rohr 7 zur Zuführung von Preßluft in Verbindung. Das Ventil 8 reguliert die Zufuhr von Preßluft nach den Rohren 3 und 5. Das Auslaßrohr 4 steht mit einer Gruppe von drei U-förmig gebogenen Rohren 9 a, 9 b, 9 c über die Rohrleitungen 10 hinweg, welche regelbare Ventile 11 aufweisen, in Verbindung, während das Auslaßrohr 6 mit einer weiteren Gruppe U-förmig gebogener Rohre 12 a, 12 b, 12 c über die Rohrleitungen 13 hinweg in Verbindung steht, welche ebenfalls regelbare Ventile 14 aufweisen. Die von den U-förmigen Rohren 9 a, 9 b, 9 c her kommenden Auslaßrohre 15 stehen mit Rohren 16 zum Übertragen der Impulse in Verbindung, während die von den U-förmigen Rohren 12 a, 12 b, 12 c her kommenden Auslaßrohre 17 mit den entsprechenden Rohren 18 verbunden sind. Die Auslaßrohre 15 und 17 sind mit Einlaßventilen 66 für Zusatzluft ausgerüstet. Die Sammelrohre 16 und 18 sind paarweise angeordnet, wobei jedes Paar einer Mischstufe der Anlage 19 zugeordnet ist. Mischrohre 22, welche mit dem Sammelrohr 16 und 18 in Verbindung stehen, tauchen in die Mischstufen 20 hinein. Die von den Zylindern 1 und 2 her kommenden Auslaßrohre 4 und 6 weisen Auslaßventile 23 für Zusatzluft auf, und die U-förmigen Rohre sind mit Anzapfhähnen 65 ausgestattet. 1 and 2 illustrate a pair of double-acting cylinders. The cylinder 1 has an inlet pipe 3 and an outlet pipe 4, which acts as a collecting outlet serves, while the cylinder 2 has an inlet pipe 5 and an outlet pipe 6, which serves as a collecting outlet. The inlet pipes 3 and 5 are about one through one Solenoid operated valve 8 with a pipe 7 for the supply of compressed air in connection. The valve 8 regulates the supply of compressed air to the pipes 3 and 5. The outlet pipe 4 stands with a group of three U-shaped bent pipes 9 a, 9 b, 9 c across the pipelines 10, which have adjustable valves 11, in connection, while the outlet pipe 6 with another group of U-shaped bent Pipes 12 a, 12 b, 12 c via the pipes 13 is in communication, which also have controllable valves 14. The of the U-shaped tubes 9 a, 9 b, 9 c coming outlet pipes 15 are available with pipes 16 for transmitting the pulses in connection, while the coming from the U-shaped tubes 12 a, 12 b, 12 c Outlet pipes 17 are connected to the corresponding pipes 18. The exhaust pipes 15 and 17 are equipped with inlet valves 66 for additional air. The manifolds 16 and 18 are arranged in pairs, each pair being a mixer stage of the system 19 is assigned. Mixing tubes 22, which with the collecting tube 16 and 18 in connection stand, dive into the mixing stages 20. The ones from cylinders 1 and 2 coming exhaust pipes 4 and 6 have outlet valves 23 for additional air, and the U-shaped pipes are equipped with taps 65.

Im Betrieb wird in üblicher Weise eine Flüssigkeitsströmung durch die Misch- und Trennstufen 20 und 21 erreicht. During operation, a liquid flow is carried out in the usual way the mixing and separation stages 20 and 21 are reached.

Ist der Elektromagnet, welcher das Ventil 8 betätigt, so erregt, daß Preßluft, welche vom Rohr 7 herkommt, am Einlaßrohr 5 des Zylinders 2 eingelassen wird und daß das Einlaßrohr 3 des Zylinders 1 so angeschlossen ist, daß es absaugt, so bewirkt das Einlassen der Luft in den Zylinder 2 eine Bewegung des Kolbens in den Zylinder hinein und drückt Luft in das Auslaßrohr 6. Der Kolben des Zylinders 1 bewegt sich mit dem Kolben des Zylinders 2, und die Luft wird gezwungen, entlang der Rohrleitung 3 auszuströmen, außerdem wird Luft aus dem Rohr 4 abgesaugt. Wenn die Kolben das Ende dieses Arbeitshubes erreichen, wird der Schalter 54 derart betätigt, daß aus dem Rohr 5 nunmehr abgesaugt wird, während das Einlaßrohr 4 mit dem Preßluftzufuhrrohr 7 in Verbindung steht. If the electromagnet that actuates valve 8 is excited, that compressed air, which comes from the pipe 7, let in at the inlet pipe 5 of the cylinder 2 and that the inlet pipe 3 of the cylinder 1 is connected so that it sucks, thus, letting the air into the cylinder 2 causes the piston to move in the cylinder and pushes air into the exhaust pipe 6. The piston of the cylinder 1 moves with the piston of cylinder 2, and the air is forced along the pipe 3 to flow out, in addition, air is sucked out of the pipe 4. if the pistons reach the end of this working stroke, the switch 54 is operated in such a way that that is now sucked out of the pipe 5, while the inlet pipe 4 with the compressed air supply pipe 7 communicates.

Die U-förmigen Rohre 9a, 9b, 9c, 12a, 12b, 12c sind teilweise mit Wasser gefüllt, welches das Entweichen von Radioaktivität verhütet. Verseuchtes Wasser wird von den U-förmigen Rohren 9 a, 9 b, 9 c, 12 a, 12 b, 12 c durch die Zapfhähne 65 hindurch abgezogen, durch welche außerdem sauberes Wasser zugegeben werden kann. Die Veränderung des Luftdrucks in den Sammelrohren 4 und 6 bewirkt ein Aufundabbewegen des in den U-förmigen Rohren befindlichen Wassers, wobei das Aufundabbewegen desjenigen Wassers, welches sich in den U-förmigen Rohren 9 a, 9 b, 9c befmdet, um 180 außer Phase bzw. in Gegenphase zu Aufundabbewegung des Wassers, welches sich in den U-förmigen Rohren 12a, 12 b und 12 c befindet, steht. The U-shaped tubes 9a, 9b, 9c, 12a, 12b, 12c are partially with Filled with water, which prevents radioactivity from escaping. Contaminated water is of the U-shaped pipes 9 a, 9 b, 9 c, 12 a, 12 b, 12 c through the taps 65 withdrawn through which also clean water can be added. The change in air pressure in the headers 4 and 6 causes them to move up and down of the water in the U-shaped pipes, with the up and down movement of that Water, which is located in the U-shaped tubes 9 a, 9 b, 9c, to 180 except Phase or in opposite phase to the up and down movement of the water, which is in the U-shaped Pipes 12a, 12b and 12c is located.

Das Aufundabbewegen des Wassers in den U-förmigen Rohren bewirkt, daß die Flüssigkeit in die Mischrohre 22, welche mit den Sammelrohren 16 bzw. 18 in Verbindung stehen, eingesaugt und aus diesen heraus ausgestoßen wird. Die U-förmigen Rohre 9 a, 9 b, 9c arbeiten jedoch gegenläufig zu den Rohren 12 a, 12 b, 12 c, wodurch ein Aufundabbewegen des Flüssigkeitsniveaus in den Mischstufen 20 verhindert wird. Durch das Pulsieren wird ein Vermischen von leichten und schweren Phasen in den Mischstufen bewirkt. Das Vermischen beginnt damit, daß leichte Phase, welche eine obere Schicht in der Mischstufe 20 bildet, zuerst in die Impulsmischrohre 22 hineingesogen wird und dann in eine untere Schicht schwerer Phase ausgestoßen wird, wodurch nicht genau begrenzte Tropfen leichter Phase in der schweren Phase gebildet werden. Die Tropfen der leichten Phase vergrößern sich und vereinigen sich wieder mit der Masse der leichten Phase, wobei sie kleine Kugeln der schweren Phase umgeben. Wiederholungen dieses Vorganges ergeben eine feine Verteilung bzw. Dispersion der schweren Phase in einem kontinuierlichen leichten Phasenmittel. Die Amplitude des Pulsierens wird durch die Luftzusatzventile 11 und 14 einreguliert bzw. gesteuert. welche so eingestellt sind, daß sie die Amplitude des Aufundabbewegens des Wassers in den U-förmigen Rohren steuern. The up and down movement of the water in the U-shaped pipes causes that the liquid in the mixing tubes 22, which with the collecting tubes 16 and 18 are in communication, sucked in and expelled from these. The U-shaped However, tubes 9 a, 9 b, 9 c work in opposite directions to the tubes 12 a, 12 b, 12 c, whereby an up and down movement of the liquid level in the mixing stages 20 is prevented. The pulsation creates a mixing of light and heavy phases in the Mixing stages causes. Mixing begins with that light phase, which one forms upper layer in the mixing stage 20, first sucked into the impulse mixing tubes 22 and then expelled into a lower layer of heavier phase, whereby not precisely limited drops of the light phase are formed in the heavy phase. the Drops of the light phase enlarge and combine again with the crowd the light phase, surrounding small spheres of the heavy phase. Repetitions this process results in a fine distribution or dispersion of the heavy phase in a continuous light phase medium. The amplitude of the pulsation becomes regulated or controlled by the additional air valves 11 and 14. which so set are that they are the amplitude of the up and down movement of the water in the U-shaped pipes steer.

Die Frequenz des Pulsierens (typischerweise etwa 60 Zyklen je Minute) kann geändert werden. Von Zeit zu Zeit werden die Ventile 66 geöffnet, um dadurch die statischen Drücke auszugleichen.The frequency of the pulsation (typically around 60 cycles per minute) can be changed. From time to time the valves 66 are opened to thereby to compensate for the static pressures.

Claims

Claim: Device for extracting toxic or radioactive substances contaminated liquids with other immiscible liquids in mixed and Separation zones, with liquid impulses acting on the mixing zone, d a du r c h g e k e n n - indicates that each mixing zone (20) via two pipes (22), the U-shaped liquid closures (9 and 12) included, with the 1800 out of phase working cylinders (24) of an air pump is connected.

Considered publications: German Patent Specifications No. 704 290, 723 222; British Patent No. 404,005; French patent specification No. 1091 911.