[發(fā)明專利]一種用于測(cè)定環(huán)隙式離心萃取器轉(zhuǎn)筒內(nèi)界面半徑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410371108.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN104101318B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段五華;曹爍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/10
• 分類號(hào): G01B21/10
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

1.一種用于測(cè)定環(huán)隙式離心萃取器轉(zhuǎn)筒內(nèi)界面半徑的方法，所述環(huán)隙式離心萃取器包括形成有第一容納腔的外殼，所述轉(zhuǎn)筒套設(shè)于所述第一容納腔內(nèi)并在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述轉(zhuǎn)筒底部開設(shè)有混合溶液開口，其特征在于，所述方法包括：

啟動(dòng)環(huán)隙式離心萃取器后，分別向環(huán)隙式離心萃取器外殼的第一容納腔通入重相溶液和輕相溶液，以在所述第一容納腔中形成混合溶液，所述轉(zhuǎn)筒通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力由所述混合溶液開口汲取所述混合溶液；

當(dāng)環(huán)隙式離心萃取器運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，同時(shí)停止重相溶液和輕相溶液向所述外殼的第一容納腔進(jìn)料，并拔出還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒；

將所述轉(zhuǎn)筒移到容器內(nèi)后停止轉(zhuǎn)筒運(yùn)轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)筒內(nèi)的液體流入容器內(nèi)；

把容器內(nèi)液體移入量筒內(nèi)澄清分相，分別獲得重相溶液和輕相溶液各自體積；

通過(guò)計(jì)算獲得轉(zhuǎn)筒內(nèi)兩相液體界面半徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)形成第二容納腔；所述電機(jī)的傳動(dòng)軸穿過(guò)所述轉(zhuǎn)筒頂壁，并與轉(zhuǎn)筒頂壁固定連接，且在所述轉(zhuǎn)筒頂壁與所述傳動(dòng)軸連接處的所述轉(zhuǎn)筒頂壁開設(shè)有重相溶液出液口；所述傳動(dòng)軸位于所述第二容納腔的末端形成有垂直于所述轉(zhuǎn)筒的中心軸的堰體，所述堰體與所述轉(zhuǎn)筒側(cè)壁連接，且所述堰體的上表面與所述轉(zhuǎn)筒頂壁和部分所述轉(zhuǎn)筒側(cè)壁構(gòu)成堰段空間，所述堰體的下表面與所述轉(zhuǎn)筒底壁和部分所述轉(zhuǎn)筒側(cè)壁構(gòu)成澄清段空間；所述堰體邊緣開設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)筒的中心線方向延伸的重相溶液導(dǎo)出通孔；所述堰體與所述轉(zhuǎn)筒側(cè)壁連接處的所述轉(zhuǎn)筒側(cè)壁開設(shè)有輕相溶液出液口，所述堰體底端中心處開設(shè)有輕相溶液導(dǎo)出口，所述堰體中開設(shè)有與所述輕相溶液導(dǎo)出口和所述輕相溶液出液口的聯(lián)通的輕相溶液導(dǎo)出通道；所述堰體還包括于所述堰體底端沿所述傳動(dòng)軸軸心延伸的徑向葉片；

通過(guò)如下計(jì)算模型獲得轉(zhuǎn)筒內(nèi)兩相液體界面半徑：

其中，r_i是轉(zhuǎn)筒內(nèi)兩相液體界面半徑，V_a,R是轉(zhuǎn)筒內(nèi)重相溶液體積，V_b是轉(zhuǎn)筒堰段空間內(nèi)重相溶液體積，δ是轉(zhuǎn)筒內(nèi)徑向葉片厚度，R是轉(zhuǎn)筒內(nèi)半徑，L是轉(zhuǎn)筒澄清段空間高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)隙式離心萃取器包括重相溶液供料泵、重相溶液收集槽、重相溶液供料槽、輕相溶液供料泵、輕相溶液收集槽、輕相溶液供料槽；

所述外殼的側(cè)壁設(shè)置有聯(lián)通所述第一容納空間的重相溶液進(jìn)口管和輕相溶液進(jìn)口管，所述外殼的側(cè)壁設(shè)置有與所述重相溶液出液口聯(lián)通的重相溶液出口管，以及與所述輕相溶液出液口聯(lián)通的輕相溶液出口管；所述重相溶液供料泵通過(guò)連接管分別與所述重相溶液供料槽和所述重相溶液進(jìn)口管連接；所述輕相溶液供料泵通過(guò)連接管分別與所述輕相溶液供料槽和所述輕相溶液進(jìn)口管連接；所述重相溶液出口管通過(guò)連接管與所述重相溶液收集槽連接；所述輕相溶液出口管通過(guò)連接管與所述輕相溶液收集槽連接；

所述啟動(dòng)環(huán)隙式離心萃取器后，分別向環(huán)隙式離心萃取器外殼的第一容納腔通入重相溶液和輕相溶液，以在所述第一容納腔中形成混合溶液包括：

啟動(dòng)環(huán)隙式離心萃取器，調(diào)節(jié)電機(jī)以使所述環(huán)隙式離心萃取器達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速；

啟動(dòng)重相溶液供料泵，以第一預(yù)定流量通過(guò)所述重相溶液進(jìn)口管向所述第一容納空間通入重相溶液，待所述重相溶液出口管有重相溶液流出后，啟動(dòng)輕相溶液供料泵，以第二預(yù)定流量通過(guò)所述輕相溶液進(jìn)口管向所述第一容納空間通入輕相溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電機(jī)包括電機(jī)本體、傳動(dòng)軸和電機(jī)支座，所述電機(jī)本體固定于電機(jī)支座；

所述拔出還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒為通過(guò)提拉所述電機(jī)支座，將所述電機(jī)與轉(zhuǎn)筒一起拔出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述拔出還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒，至將所述轉(zhuǎn)筒移到容器內(nèi)的操作時(shí)間為2秒以內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過(guò)停止所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以使停止所述轉(zhuǎn)筒運(yùn)轉(zhuǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)半徑為10mm。