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JPH0634943B2 - 遠心抽出器用分離ロータ - Google Patents

遠心抽出器用分離ロータ

Info

Publication number
JPH0634943B2
JPH0634943B2 JP12086389A JP12086389A JPH0634943B2 JP H0634943 B2 JPH0634943 B2 JP H0634943B2 JP 12086389 A JP12086389 A JP 12086389A JP 12086389 A JP12086389 A JP 12086389A JP H0634943 B2 JPH0634943 B2 JP H0634943B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
liquid
separation
impeller
centrifugal extractor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12086389A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02298372A (ja
Inventor
正太郎 林
慎一 根本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan filed Critical Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority to JP12086389A priority Critical patent/JPH0634943B2/ja
Publication of JPH02298372A publication Critical patent/JPH02298372A/ja
Publication of JPH0634943B2 publication Critical patent/JPH0634943B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、遠心力を利用して迅速に液−液抽出を行なう
遠心抽出器用分離ロータに関し、更に詳しくは、ロータ
内側に螺旋状液通路を形成している分離ロータに関する
ものである。
【従来の技術】
溶媒抽出法による使用済核燃料の再処理においては、ウ
ラン、プルトニウムおよび核分裂生成物を含む硝酸溶液
(重液)を、ウランとプルトニウムの抽出剤である有機
溶媒(軽液)と向流接触させて重液中からウランとプル
トニウムを軽液へ抽出させている。このような液−液抽
出を行なう遠心抽出器の構造として、特開昭63-1469 号
公報に開示されている遠心抽出器を第3図に示し、簡単
に説明すると、ケーシング1内にあってロータ回転軸3
により高速回転することができる分離ロータ2は、底部
に重液・軽液の混合液供給口4が穿設され、ロータ内部
は、ロータ内周面に穿設した螺旋溝5にロータ回転軸3
に固定した螺旋翼6の先端部分をねじ込んで形成した螺
旋状液流路領域7並びに遠心力により分相された重液、
軽液をそれぞれロータ外に排出するための軽液分離抜出
堰8と重液分離抜出堰9とが取付く重液−軽液抜出し領
域10となっている。そしてロータ回転軸3は混合液供給
口4を貫通してロータ外側に伸び、その軸端に撹拌溶翼
車11が取付けられ、ケーシング1下部に形成された重液
供給管12と軽液供給管13が接続される混合室14内で回転
するようになっている。 重液供給管12と軽液供給管13から供給されてきた液が混
合室14で撹拌用翼車11により充分に混合され、液供給口
4を経て螺旋状液流路領域7を上方に向かって進む間に
遠心力を受け、重液−軽液抜出し領域10では密度の大き
い重液相Hを分離ロータ2内の外側に、密度の小さい軽
液相Lをその内側に、重液相Hと軽液相Lの間に界面K
を形成する。軽液分離抜出堰8は中心部が開口部8aと
なっていて、開口部8aを乗り越えた軽液が点線で示す
ように外部に排出され、一方、重液分離抜出堰9は内周
側に開口部9aを有するとともに複数の仕切板9b,9
c,9dを設けていて、上記の開口部9aを経て順次仕
切板9b,9c,9dを通過した重液が実線で示すよう
に外部に排出される。界面Kが定位置にあるようにする
には、ロータ回転軸3に穿設した空気孔15により外部か
ら仕切板9b部の密閉状態空間の空気圧力を調整して行
う。 尚、分離した重液と軽液を抜出す堰構造として、二重管
式の構造が特開昭 63-1466号公報に開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
上記した螺旋状液通路は比較的簡単容易に構成すること
がでいて、液中に混入している固定粒子がロータ内周面
に堆積させなくするし、下から上へ直通する液通路をな
くすという特長がある。ところが、このロータに供給す
る重液−軽液混合液は、ケーシングに形成した混合室内
でロータ回転軸に取付けた撹拌用翼車を回転して混合す
るため、装置全体としては混合室を形成する分大きくな
った。そうかといって混合室および撹拌用翼車を省略し
てしまうと、十分混合しないまま液を供給することにな
って処理能力に限界が生じ、これを解消するには分離ロ
ータの直径や長さを大きくせざるを得なくなって結局装
置の小形化は達成できないという問題があった。 この発明は、ロータ底部に混合液供給口を形成し、ロー
タ内部に螺旋状液通路領域と、軽液分離抜出堰並びに重
液分離抜出堰とが装着する重液−軽液抜出し領域を形成
した遠心抽出器用分離ロータにおいて、処理能力を顕著
に増強させることができて、螺旋状液通路領域を現状よ
り短縮して全体を小型軽量化することができるロータ構
造を提供することを、その目的としてなされたものであ
る。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の遠心抽出器用分
離ロータで、螺旋状通路領域の下端と混合液供給口を形
成したロータ底部の間を、ロータ回転軸の下端に取付け
たインペラーが回転する撹拌領域とし、上記インペラー
の複数枚の羽根が取付く軸部材の直径は、ロータ内で分
離された2相の界面直径より小としたものである。 好ましくはロータ底肩部およびその内側のインペラーの
羽根をケーシング底部の傾斜面に適合させて傾斜させる
ことである。またインペラーの軸部材の下方には逆三角
形状の補助羽根を設けることが望ましい。
【作 用】
上記した撹拌領域内のインペラーは、混合液供給口から
ロータ内に混合液を強力に吸引し、この吸引能力の増大
によって処理能力を増大させることになる。混合液が撹
拌領域から螺旋状液通路領域に流れる際、インペラーの
羽根が取付く軸部材の直径がロータ内で分離された2相
の界面直径より小であると、重液相によって螺旋状通路
領域の入口を閉じられ軽液相の供給不能となることはな
い。 ロータ底肩部およびその内側のインペラーの羽根をケー
シング底部の傾斜面に適合させて傾斜させると、ロータ
底部とケーシング底部の間隔が狭まり、比重の重い成分
でもインペラーの吸引力で確実にロータ内に吸引でき
る。インペラーの軸部材の下方に逆三角形状の補助羽根
を設けると、混合液供給口を通過する液を細かく分散で
きる。
【実施例】
第1図に本発明の遠心軸抽出器用分離ロータを装着した
遠心抽出器を示す。第4図と同じ部材には同じ符号を付
している。この分離ロータ2は、ロータ底部に混合液供
給口4を形成し、ロータ内部に螺旋状液通路領域7と、
軽液分離抜出堰8並びに重液分離抜出堰9とが装着する
重液−軽液抜出し領域10を形成しているという点では第
4図と同じである。しかし、螺旋状液通路領域7の下端
と混合液供給口4を形成したロータ底部の間に、ロータ
回転軸3下端に取付けたインペラー16が回転撹拌領域17
を形成し、このインペラー16の複数枚の羽根16b が取付
く軸部材16a の直径dは、界面Kの直径dよりも小
さくしている点で、第4図とは相違している。 インペラー16の羽根16b な真直ぐなものでも曲ったもの
でも、その別は問わない。羽根16b の高さは例えば大き
な処理能力が要求される場合は高くするといった具合
に、要求される処理能力に応じて変えることができる。
羽根16b の取付内径は混合液供給口4の径とほぼ同じと
すればよい。好ましくは直径dはロータ内で分離した
軽液相の内径dよりも小さくすることである。 この例では重液供給部18の供給口18a および軽液供給部
19の供給口19a を、分離ロータ2を囲むケーシング筒部
1aとロータ周面との間の供給流路20に開口させ、高速
回転するロータ周面で該供給流路20を通る重液と軽液を
混合するようにしている。ケーシング筒部1aの底部は
傾斜面21を有する窪み部を形成しているが、これは供給
流路20内で比重の重い固体成分が分離沈降しても堆積せ
ずに混合液供給口4へと流すためである。混合液供給口
4付近に到達した混合液は、高速回転するインペラー16
の影響で渦巻き状に旋回されつつ混合液供給口4からロ
ータ内に吸引され且つインペラー16で撹拌分散されたの
ち、撹拌領域17から螺旋状液通路領域7へ送り込まれ
る。その際、インペラー16の軸部材16a の直径dは、
界面Kの直径dよりも小さくしていること上述した通
りであるから、螺旋状液通路領域7の入口が重液によっ
て閉じられてしまって、軽液の供給が不可能となるとい
ったことはない。 螺旋状液通路領域7から重液−軽液抜出し領域10に進ん
だ混合液が遠心力によって重液相Hと軽液相Lに分離さ
れ、重液は重液分離抜出堰9から、軽液は軽液分離抜出
堰8からそれぞれロータ外に排出される点では第3図と
変わらない。図示の重液分離抜出堰9は前記した二重管
式のもので、ロータ周面から中心方向へ伸長している外
筒22に穿設した抜出し孔23から外筒22内へ流入し、外筒
22内に配設された内筒24の開口縁を溢流したものがロー
タ外に排出される。界面Kの位置調節は内筒24の挿入深
さで行う。また軽液分離抜出堰8は、分離ロータ2内で
分離された軽液相内面位置規制用の周壁面25を有する凹
陥部26と、その凹陥部26とロータ外部とを連通させる複
数の放射状液放出孔27を形成している平盤環状構造体が
分離ロータ2の上端板に代って取付いていて、凹陥部26
に流れ込んだ軽液が液放出孔27から排出されるようにな
っている。 第1図のロータ底部は平坦としたため、ロータの円錐状
窪み部の底部までの距離は比較的大きくなり、場合によ
ってはその底部に分離沈降した比重の重い成分がうまく
ロータ内に吸引できないことがある。このようなことを
なくすには、第2図に示した他の実施例のように、ロー
タ低肩部28およびその内側のインペラーの羽根をケーシ
ング筒部1a底部の傾斜面21に適合させた傾斜形状とし
て上記の距離を短くするようにすればよい。 また、第1図のインペラー16は軸部材16a の下方には羽
根を設けていないが、第2図のインペラー16のように、
軸部材16a の下方に逆三角形状の補助羽根16c を設ける
と、この補助羽根16c は上述した渦巻き状に旋回されつ
つ混合液供給口4から入る混合液を細かく分散させる。
このように分散を積極的に分散を行うことは処理能力を
増すうえで有効である。
【発明の効果】
上記したように本発明の遠心抽出器用分離ロータは、螺
旋状液通路領域の下端と混合液供給口を形成したロータ
底部の間をロータ回転軸の下端に取付けたインペラーが
回転する撹拌領域としたから、吸引能力が増し、これに
よって処理能力の向上に資せしめることができる。因み
に実験によって従来型の場合の処理能力と比較してみる
と約 1.6倍という好結果を示した。このことから撹拌領
域を新たに設けても、従来の混合室を省略するだけでな
く螺旋状液流路領域を短縮可能とするので、装置全体の
小型化を達成するうえで甚だ有効である。しかもインペ
ラーの複数枚の羽根が取付く軸部材の直径をロータ内で
分離された2相の界面直径より小とする比較的簡単な構
成でもって、重液と軽液の相分離性能に悪影響をを与え
なくできる。 ロータ底肩部およびその内側のインペラーの羽根をケー
シング底部の傾斜面に適合させた傾斜形状とすると、ロ
ータ底部とケーシング底部との間隔を挟めることができ
るから、分離沈降した比重の重い成分をインペラーが呈
する吸引力によって確実にロータ内に送り込むことがで
きる。 また、インペラーの軸部材の下方に逆三角形状の補助羽
根を設けると、混合液供給口を通る液を細かく分散し
て、処理能力の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる分離ロータを装着した遠心抽出器
の断面図、第2図は第1図とは異なる他の実施例の分離
ロータを装着した遠心抽出器の断面図、第3図は従来装
置の説明図である。 1……ケーシング、2……分離ロータ、3……ロータ回
転軸、4……混合液供給口、7……螺旋状液流路領域、
8……軽液分離抜出堰、9……重液分離抜出堰、10……
重液−軽液抜出し領域、16……インペラー、16a ……軸
部材、16b ……羽根、16c ……逆三角形状の補助羽根、
17……撹拌領域、28…ロータ底肩部。 d……軸部材16a の直径、d……界面の直径、d
……軽液相の内径、H……重液相、L……軽液相、K…
…界面。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータ底部に混合液供給口を形成し、ロー
    タ内部に螺旋状液通路領域と、軽液分離抜出堰並びに重
    液分離抜出堰とが装着される重液−軽液抜出し領域を形
    成している遠心抽出器用分離ロータにおいて、ロータ回
    転軸下端に取付けたインペラーが回転することができる
    撹拌領域を螺旋状液通路領域の下端と混合液供給口を形
    成したロータ底部の間に形成し、上記インペラーの複数
    枚の羽根が取付く軸部材の直径は、ロータ内で分離され
    た2相の界面直径より小としたことを特徴とする遠心抽
    出器用分離ロータ。
  2. 【請求項2】ロータ底肩部およびその内側のインペラー
    の羽根形状をケーシング底部の傾斜面に適合させた傾斜
    形状とする請求項1の遠心抽出器用分離ロータ。
  3. 【請求項3】インペラーの軸部材の下方に逆三角形状の
    補助羽根を設けた請求項1の遠心抽出器用分離ロータ。
JP12086389A 1989-05-15 1989-05-15 遠心抽出器用分離ロータ Expired - Lifetime JPH0634943B2 (ja)

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JP12086389A JPH0634943B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 遠心抽出器用分離ロータ

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JP12086389A JPH0634943B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 遠心抽出器用分離ロータ

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JPH02298372A JPH02298372A (ja) 1990-12-10
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JP12086389A Expired - Lifetime JPH0634943B2 (ja) 1989-05-15 1989-05-15 遠心抽出器用分離ロータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008037125A1 (en) * 2006-09-07 2008-04-03 Shujiang Song A centrifuge

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JPH02298372A (ja) 1990-12-10

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