一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種出口物流取樣裝置及方法，特別涉及一種用于強放射性實驗的多級離心萃取器系統(tǒng)各出口物流取樣裝置及方法，屬于溶劑萃取技術(shù)領(lǐng)域及取樣分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]離心萃取器是依靠強大的離心力進行兩相混合液分相的高效溶劑萃取設(shè)備，具有兩相滯留量小、停留時間短、設(shè)備緊湊、適應流比范圍寬、傳質(zhì)級效率高、傳質(zhì)穩(wěn)態(tài)速度快、開停車方便、停車后不破壞所建立的穩(wěn)態(tài)以及較易實現(xiàn)遠距離控制和維修等優(yōu)點，因此非常適合核燃料后處理和高放廢液分離等工藝流程的強放射性實驗驗證，目前已經(jīng)得到廣泛應用。進行強放射性實驗時，離心萃取器都是多級串聯(lián)，且都是用安裝在設(shè)備室里的機械手來完成各項操作。同時，進行強放射性實驗時，需要對各出口物流取樣分析。已有的方法是用機械手夾住取樣管伸到出口管下面進行取樣，取好樣后再接著用機械手取另一個出口物流，重復操作。這種取樣方法的缺點是:①機械手操作人員勞動強度大；②取樣管易滑落而導致強放射性樣品灑落，污染整個設(shè)備室；③各出口物流不能同時、準確和準時取樣等等。
[0003]因此，迫切需要設(shè)計一種用于強放射性實驗的離心萃取器系統(tǒng)各出口物流取樣裝置，解決已有取樣方法的缺點，實現(xiàn)高效、準確取樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置及方法，以解決在多級離心萃取器系統(tǒng)進行工藝流程的強放射性驗證實驗時，方便機械手對各出口物流高效、準確、準時取樣，從而為成功完成強放射性實驗提供條件。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置，所述裝置包括安裝在設(shè)備室內(nèi)的機械手和多級離心萃取器和安裝架，所述多級離心萃取器串聯(lián)布置且固定安裝在安裝架的上面板上；其特征在于:該裝置還包括直線軸承、導桿、滑板、取樣杯和貯液槽；所述導桿固定在安裝架的兩端，所述直線軸承安裝在導桿上，所述滑板安裝在直線軸承上；在滑板上設(shè)有多個取樣杯放置孔，取樣杯放置孔的數(shù)量與位置與多級離心萃取器各物流出口管的數(shù)量和位置相對應，各物流出口管的末端向下且與滑板位于同一側(cè)面。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述取樣杯的材質(zhì)為石英玻璃或有機玻璃，其內(nèi)底部呈圓錐形。
[0008]優(yōu)選地，所述安裝架采用10?12mm厚的不銹鋼板。
[0009]優(yōu)選地，所述離心萃取器的轉(zhuǎn)筒直徑為10-30_。
[0010]本發(fā)明提供的一種多級離心萃取器各出口物流的取樣方法，其特征在于該方法包括如下步驟:
[0011]I)當多級離心萃取器的各物流出口管有液體流出時，用安裝在設(shè)備室里的機械手把取樣杯放置在滑板上的各取樣杯放置孔內(nèi)；
[0012]2)然后用機械手移動滑板沿導桿移動，使滑板靠近多級離心萃取器各物流出口管，使各物流出口管的末端正對取樣杯的開口，讓各物流出口管流出的液體流入取樣杯中；
[0013]3)達到規(guī)定的取樣時間后，用機械手把滑板移開，再用機械手依次取下各取樣杯并將其放置在運輸樣品的小車上，最后把所取樣品通過運輸小車運送到各樣品分析室用于分析，從而自動完成了一次性整個取樣過程；
[0014]4)按預定的取樣時間重復步驟3)，完成多次取樣。
[0015]本發(fā)明與原有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出的技術(shù)效果:本發(fā)明方便機械手操作，在同一時間段實現(xiàn)對多個出口管物流的取樣，且操作簡單、可靠、高效；適合于采用多級離心萃取器系統(tǒng)進行強放射性實驗時各出口物流取樣，為驗證各工藝流程的強放射性實驗獲得準確數(shù)據(jù)提供了條件。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明取樣裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖(俯視圖)。
[0017]圖2是本發(fā)明取樣裝置的側(cè)視圖。
[0018]圖3是取樣杯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1_貯液槽；2_導桿；3_直線軸承；4-滑板；5_取樣杯放置孔；6_出口管；7-離心萃取器；8_安裝架；9_取樣杯。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、具體實施和工作過程作進一步的說明。
[0021]圖1是本發(fā)明取樣裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖，該取樣裝置所述裝置包括安裝在設(shè)備室內(nèi)的機械手和多級離心萃取器7、安裝架8、直線軸承3、導桿2、滑板4、取樣杯9和貯液槽I ;所述多級離心萃取器串聯(lián)布置且固定安裝在安裝架8的上面板上；所述導桿2固定在安裝架的兩端，所述直線軸承3安裝在導桿2上，所述滑板4安裝在直線軸承上；在滑板上設(shè)有多個取樣杯放置孔5，取樣杯放置孔的數(shù)量與位置與多級離心萃取器各物流出口管6的數(shù)量和位置相對應，各物流出口管的末端向下且與滑板位于同一側(cè)面。
[0022]本發(fā)明中，離心萃取器的轉(zhuǎn)筒直徑優(yōu)選為10-30mm;所述取樣杯的材質(zhì)為石英玻璃或有機玻璃，其內(nèi)底部呈圓錐形；所述安裝架8采用10?12mm厚的不銹鋼板。
[0023]本發(fā)明的工藝流程如下:
[0024]進行強放射性實驗時，多級離心萃取器系統(tǒng)是安裝在設(shè)備室里的，各項操作都是用安裝在設(shè)備室里的機械手來完成的。
[0025]I)開始強放射性實驗時，啟動所有離心萃取器使它們按一定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速運行后，向多級離心萃取器系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流量通入各料液，當整個多級離心萃取器系統(tǒng)各物流出口管有液體流出后即可進行各出口物流取樣了；
[0026]3)進行各物流出口物流取樣時，用安裝在設(shè)備室里的機械手把取樣杯9放置在滑板上的各取樣杯放置孔5上，然后用機械手移動滑板靠近多級離心萃取器系統(tǒng)的各物流出口管6，讓各物流出口管流出的液體流入取樣杯中，達到規(guī)定的取樣時間后，用機械手把滑板移開，再用機械手依次取下各取樣杯放置在設(shè)備室里的運輸樣品的小車上，然后把所取樣品通過運輸小車運送到各樣品分析室用于分析，這樣就完成了一次性整個取樣過程；
[0027]4)按預定的取樣時間重復步驟3)，完成多次取樣。
[0028]實施例1
[0029]用40級轉(zhuǎn)筒直徑為1mm的Φ 10離心萃取器在設(shè)備室里進行用于去除高放廢液中錒系元素的TRPO流程的驗證實驗，采用的料液是真實的高放廢液。整個實驗系統(tǒng)共有10個進口物料和7個出口物流，出口物流的流量均為48m L/h?開始強放射性實驗時，啟動40級Φ 10離心萃取器使它們按4200r/min運行后，向40級離心萃取器系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流量通入各料液，當整個40級離心萃取器系統(tǒng)各出口管6有液體流出時即可進行各出口物流取樣了。進行各出口取樣時，首先用機械手把取樣杯9放置在滑板4上的各取樣杯放置孔5上，然后用安裝在設(shè)備室里的機械手移動滑板4靠近40級離心萃取器系統(tǒng)的6個出口管6，讓各出口管6流出的液體流入取樣杯9中，達到規(guī)定的取樣時間2min后，用機械手把滑板4移開，依次用機械手取下6個取樣杯9，并用機械手把它們放置在設(shè)備室里運輸樣品的小車上，然后把所取樣品通過運輸小車運送到各樣品分析室用于分析，這樣就完成了一次取樣過程。每隔一定的運行時間，再按同樣的取樣步驟進行取樣。
[0030]實施例2
[0031]用32級轉(zhuǎn)筒直徑為1mm的Φ 10離心萃取器在設(shè)備室里進行用于去除高放廢液中鍶和銫元素的工藝流程的驗證實驗，采用的料液是真實的高放廢液。整個實驗系統(tǒng)共有8個進口物料和5個出口物流，出口物流的流量均為80m L/h?開始強放射性實驗時，啟動32級Φ 10離心萃取器使它們按3800r/min運行后，向32級離心萃取器系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流量通入各料液，當整個32級離心萃取器系統(tǒng)各出口管6有液體流出時即可進行各出口物流取樣了。進行各出口取樣時，首先用機械手把取樣杯9放置在滑板4上的各取樣杯放置孔5上，然后用安裝在設(shè)備室里的機械手移動滑板4靠近32級離心萃取器系統(tǒng)的5個出口管6讓各出口管6流出的液體流入取樣杯9中，達到規(guī)定的取樣時間2min后，用機械手把滑板4移開，依次用機械手取下5個取樣杯9，并用機械手把它們放置在設(shè)備室里運輸樣品的小車上，然后把所取樣品通過運輸小車運送到各樣品分析室用于分析，這樣就完成了一次取樣過程。每隔一定的運行時間，再按同樣的取樣步驟進行取樣。
【主權(quán)項】
1.一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置，所述裝置包括安裝在設(shè)備室內(nèi)的機械手和多級離心萃取器(7)和安裝架(8)，所述多級離心萃取器串聯(lián)布置且固定安裝在安裝架(8)的上面板上；其特征在于:該裝置還包括直線軸承(3)、導桿(2)、滑板(4)、取樣杯(9)和貯液槽(I);所述導桿(2)固定在安裝架的兩端，所述直線軸承(3)安裝在導桿(2)上，所述滑板(4)安裝在直線軸承上；在滑板上設(shè)有多個取樣杯放置孔(5)，取樣杯放置孔的數(shù)量與位置與多級離心萃取器各物流出口管出)的數(shù)量和位置相對應，各物流出口管的末端向下且與滑板位于同一側(cè)面。2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置，其特征在于:所述取樣杯的材質(zhì)為石英玻璃或有機玻璃，其內(nèi)底部呈圓錐形。3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置，其特征在于:所述安裝架⑶采用10?12mm厚的不銹鋼板。4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置，其特征在于:所述離心萃取器的轉(zhuǎn)筒直徑為10-30_。5.一種采用如權(quán)利要求1所述取樣裝置的多級離心萃取器各出口物流的取樣方法，其特征在于該方法包括如下步驟: 1)當多級離心萃取器(7)的各物流出口管(6)有液體流出時，用安裝在設(shè)備室里的機械手把取樣杯(9)放置在滑板上的各取樣杯放置孔(5)內(nèi)； 2)然后用機械手移動滑板(4)沿導桿移動，使滑板靠近多級離心萃取器各物流出口管(6)，使各物流出口管的末端正對取樣杯(9)的開口，讓各物流出口管流出的液體流入取樣杯(9)中； 3)達到規(guī)定的取樣時間后，用機械手把滑板(4)移開，再用機械手依次取下各取樣杯(9)并將其放置在運輸樣品的小車上，最后把所取樣品通過運輸小車運送到各樣品分析室用于分析，從而自動完成了一次性整個取樣過程； 4)按預定的取樣時間重復步驟3)，完成多次取樣。
【專利摘要】一種用于多級離心萃取器各出口物流的取樣裝置及方法，屬于溶劑萃取及取樣分析技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括多級離心萃取器、安裝架、直線軸承、導桿、滑板、取樣杯和貯液槽；直線軸承安裝在導桿上，滑板安裝在直線軸承上；在滑板上設(shè)有多個取樣杯放置孔。當多級離心萃取器各出口管有液體流出時，用安裝在設(shè)備室里的機械手把取樣杯放置在滑板上各孔，然后用機械手移動滑板靠近多級離心萃取器各出口管，讓各出口管流出的液體流入取樣杯中，當達到規(guī)定的取樣時間后，用機械手把滑板移開。本發(fā)明方便機械手操作，且操作簡單、可靠、高效，適合于采用多級離心萃取器系統(tǒng)進行強放射性實驗時各出口物流的取樣，為強放射性實驗獲得準確數(shù)據(jù)提供條件。
【IPC分類】G01N1/16, B01D11/04
【公開號】CN104906826
【申請?zhí)枴緾N201510276253
【發(fā)明人】段五華, 陳靖, 王建晨
【申請人】清華大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月26日