一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种出口物流取样装置及方法，特别涉及一种用于强放射性实验的多级离心萃取器系统各出口物流取样装置及方法，属于溶剂萃取技术领域及取样分析技术领域。
【背景技术】
[0002]离心萃取器是依靠强大的离心力进行两相混合液分相的高效溶剂萃取设备，具有两相滞留量小、停留时间短、设备紧凑、适应流比范围宽、传质级效率高、传质稳态速度快、开停车方便、停车后不破坏所建立的稳态以及较易实现远距离控制和维修等优点，因此非常适合核燃料后处理和高放废液分离等工艺流程的强放射性实验验证，目前已经得到广泛应用。进行强放射性实验时，离心萃取器都是多级串联，且都是用安装在设备室里的机械手来完成各项操作。同时，进行强放射性实验时，需要对各出口物流取样分析。已有的方法是用机械手夹住取样管伸到出口管下面进行取样，取好样后再接着用机械手取另一个出口物流，重复操作。这种取样方法的缺点是:①机械手操作人员劳动强度大；②取样管易滑落而导致强放射性样品洒落，污染整个设备室；③各出口物流不能同时、准确和准时取样等等。
[0003]因此，迫切需要设计一种用于强放射性实验的离心萃取器系统各出口物流取样装置，解决已有取样方法的缺点，实现高效、准确取样。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置及方法，以解决在多级离心萃取器系统进行工艺流程的强放射性验证实验时，方便机械手对各出口物流高效、准确、准时取样，从而为成功完成强放射性实验提供条件。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置，所述装置包括安装在设备室内的机械手和多级离心萃取器和安装架，所述多级离心萃取器串联布置且固定安装在安装架的上面板上；其特征在于:该装置还包括直线轴承、导杆、滑板、取样杯和贮液槽；所述导杆固定在安装架的两端，所述直线轴承安装在导杆上，所述滑板安装在直线轴承上；在滑板上设有多个取样杯放置孔，取样杯放置孔的数量与位置与多级离心萃取器各物流出口管的数量和位置相对应，各物流出口管的末端向下且与滑板位于同一侧面。
[0007]上述技术方案中，所述取样杯的材质为石英玻璃或有机玻璃，其内底部呈圆锥形。
[0008]优选地，所述安装架采用10?12mm厚的不锈钢板。
[0009]优选地，所述离心萃取器的转筒直径为10-30_。
[0010]本发明提供的一种多级离心萃取器各出口物流的取样方法，其特征在于该方法包括如下步骤:
[0011]I)当多级离心萃取器的各物流出口管有液体流出时，用安装在设备室里的机械手把取样杯放置在滑板上的各取样杯放置孔内；
[0012]2)然后用机械手移动滑板沿导杆移动，使滑板靠近多级离心萃取器各物流出口管，使各物流出口管的末端正对取样杯的开口，让各物流出口管流出的液体流入取样杯中；
[0013]3)达到规定的取样时间后，用机械手把滑板移开，再用机械手依次取下各取样杯并将其放置在运输样品的小车上，最后把所取样品通过运输小车运送到各样品分析室用于分析，从而自动完成了一次性整个取样过程；
[0014]4)按预定的取样时间重复步骤3)，完成多次取样。
[0015]本发明与原有技术相比，具有以下优点及突出的技术效果:本发明方便机械手操作，在同一时间段实现对多个出口管物流的取样，且操作简单、可靠、高效；适合于采用多级离心萃取器系统进行强放射性实验时各出口物流取样，为验证各工艺流程的强放射性实验获得准确数据提供了条件。
【附图说明】
[0016]图1是本发明取样装置的结构原理示意图(俯视图)。
[0017]图2是本发明取样装置的侧视图。
[0018]图3是取样杯的结构示意图。
[0019]图中:1_贮液槽；2_导杆；3_直线轴承；4-滑板；5_取样杯放置孔；6_出口管；7-离心萃取器；8_安装架；9_取样杯。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明的结构、具体实施和工作过程作进一步的说明。
[0021]图1是本发明取样装置的结构原理示意图，该取样装置所述装置包括安装在设备室内的机械手和多级离心萃取器7、安装架8、直线轴承3、导杆2、滑板4、取样杯9和贮液槽I ;所述多级离心萃取器串联布置且固定安装在安装架8的上面板上；所述导杆2固定在安装架的两端，所述直线轴承3安装在导杆2上，所述滑板4安装在直线轴承上；在滑板上设有多个取样杯放置孔5，取样杯放置孔的数量与位置与多级离心萃取器各物流出口管6的数量和位置相对应，各物流出口管的末端向下且与滑板位于同一侧面。
[0022]本发明中，离心萃取器的转筒直径优选为10-30mm;所述取样杯的材质为石英玻璃或有机玻璃，其内底部呈圆锥形；所述安装架8采用10?12mm厚的不锈钢板。
[0023]本发明的工艺流程如下:
[0024]进行强放射性实验时，多级离心萃取器系统是安装在设备室里的，各项操作都是用安装在设备室里的机械手来完成的。
[0025]I)开始强放射性实验时，启动所有离心萃取器使它们按一定运转转速运行后，向多级离心萃取器系统按设定的工艺流量通入各料液，当整个多级离心萃取器系统各物流出口管有液体流出后即可进行各出口物流取样了；
[0026]3)进行各物流出口物流取样时，用安装在设备室里的机械手把取样杯9放置在滑板上的各取样杯放置孔5上，然后用机械手移动滑板靠近多级离心萃取器系统的各物流出口管6，让各物流出口管流出的液体流入取样杯中，达到规定的取样时间后，用机械手把滑板移开，再用机械手依次取下各取样杯放置在设备室里的运输样品的小车上，然后把所取样品通过运输小车运送到各样品分析室用于分析，这样就完成了一次性整个取样过程；
[0027]4)按预定的取样时间重复步骤3)，完成多次取样。
[0028]实施例1
[0029]用40级转筒直径为1mm的Φ 10离心萃取器在设备室里进行用于去除高放废液中锕系元素的TRPO流程的验证实验，采用的料液是真实的高放废液。整个实验系统共有10个进口物料和7个出口物流，出口物流的流量均为48m L/h?开始强放射性实验时，启动40级Φ 10离心萃取器使它们按4200r/min运行后，向40级离心萃取器系统按设定的工艺流量通入各料液，当整个40级离心萃取器系统各出口管6有液体流出时即可进行各出口物流取样了。进行各出口取样时，首先用机械手把取样杯9放置在滑板4上的各取样杯放置孔5上，然后用安装在设备室里的机械手移动滑板4靠近40级离心萃取器系统的6个出口管6，让各出口管6流出的液体流入取样杯9中，达到规定的取样时间2min后，用机械手把滑板4移开，依次用机械手取下6个取样杯9，并用机械手把它们放置在设备室里运输样品的小车上，然后把所取样品通过运输小车运送到各样品分析室用于分析，这样就完成了一次取样过程。每隔一定的运行时间，再按同样的取样步骤进行取样。
[0030]实施例2
[0031]用32级转筒直径为1mm的Φ 10离心萃取器在设备室里进行用于去除高放废液中锶和铯元素的工艺流程的验证实验，采用的料液是真实的高放废液。整个实验系统共有8个进口物料和5个出口物流，出口物流的流量均为80m L/h?开始强放射性实验时，启动32级Φ 10离心萃取器使它们按3800r/min运行后，向32级离心萃取器系统按设定的工艺流量通入各料液，当整个32级离心萃取器系统各出口管6有液体流出时即可进行各出口物流取样了。进行各出口取样时，首先用机械手把取样杯9放置在滑板4上的各取样杯放置孔5上，然后用安装在设备室里的机械手移动滑板4靠近32级离心萃取器系统的5个出口管6让各出口管6流出的液体流入取样杯9中，达到规定的取样时间2min后，用机械手把滑板4移开，依次用机械手取下5个取样杯9，并用机械手把它们放置在设备室里运输样品的小车上，然后把所取样品通过运输小车运送到各样品分析室用于分析，这样就完成了一次取样过程。每隔一定的运行时间，再按同样的取样步骤进行取样。
【主权项】
1.一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置，所述装置包括安装在设备室内的机械手和多级离心萃取器(7)和安装架(8)，所述多级离心萃取器串联布置且固定安装在安装架(8)的上面板上；其特征在于:该装置还包括直线轴承(3)、导杆(2)、滑板(4)、取样杯(9)和贮液槽(I);所述导杆(2)固定在安装架的两端，所述直线轴承(3)安装在导杆(2)上，所述滑板(4)安装在直线轴承上；在滑板上设有多个取样杯放置孔(5)，取样杯放置孔的数量与位置与多级离心萃取器各物流出口管出)的数量和位置相对应，各物流出口管的末端向下且与滑板位于同一侧面。2.按照权利要求1所述的一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置，其特征在于:所述取样杯的材质为石英玻璃或有机玻璃，其内底部呈圆锥形。3.按照权利要求1所述的一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置，其特征在于:所述安装架⑶采用10?12mm厚的不锈钢板。4.按照权利要求1、2或3所述的一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置，其特征在于:所述离心萃取器的转筒直径为10-30_。5.一种采用如权利要求1所述取样装置的多级离心萃取器各出口物流的取样方法，其特征在于该方法包括如下步骤: 1)当多级离心萃取器(7)的各物流出口管(6)有液体流出时，用安装在设备室里的机械手把取样杯(9)放置在滑板上的各取样杯放置孔(5)内； 2)然后用机械手移动滑板(4)沿导杆移动，使滑板靠近多级离心萃取器各物流出口管(6)，使各物流出口管的末端正对取样杯(9)的开口，让各物流出口管流出的液体流入取样杯(9)中； 3)达到规定的取样时间后，用机械手把滑板(4)移开，再用机械手依次取下各取样杯(9)并将其放置在运输样品的小车上，最后把所取样品通过运输小车运送到各样品分析室用于分析，从而自动完成了一次性整个取样过程； 4)按预定的取样时间重复步骤3)，完成多次取样。
【专利摘要】一种用于多级离心萃取器各出口物流的取样装置及方法，属于溶剂萃取及取样分析技术领域。该装置包括多级离心萃取器、安装架、直线轴承、导杆、滑板、取样杯和贮液槽；直线轴承安装在导杆上，滑板安装在直线轴承上；在滑板上设有多个取样杯放置孔。当多级离心萃取器各出口管有液体流出时，用安装在设备室里的机械手把取样杯放置在滑板上各孔，然后用机械手移动滑板靠近多级离心萃取器各出口管，让各出口管流出的液体流入取样杯中，当达到规定的取样时间后，用机械手把滑板移开。本发明方便机械手操作，且操作简单、可靠、高效，适合于采用多级离心萃取器系统进行强放射性实验时各出口物流的取样，为强放射性实验获得准确数据提供条件。
【IPC分类】G01N1/16, B01D11/04
【公开号】CN104906826
【申请号】CN201510276253
【发明人】段五华, 陈靖, 王建晨
【申请人】清华大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月26日