管式两相洗涤接触器应用研究

刁妍红 王廷禹 姬立业 张明峰

中核四0四有限公司第三分公司 甘肃兰州 732850

由于辐照和化学试剂等影响因素，有机相作为萃取剂在放射性环境中循环使用过程中，会发生辐射降解和化学降解，导致性能不断变差。为了节约萃取剂的使用量，再循环使用之前需经过净化处理以保持其性能稳定。对于污溶剂净化与再生的处理设备有多种，如混合澄清槽和脉冲萃取柱等，但混合澄清槽和脉冲萃取柱占用空间大，结构复杂。而对于天然铀纯化工艺，其所需洗涤设备要具有结构简单、易于操作、免维修、处理量大的特点。对此研制了管式两相洗涤接触器[1-2]。

1 主要研究内容

1.1 工艺机理分析

（1）污溶剂净化与再生的必要性。溶剂萃取法采用的萃取剂主要是磷酸三丁酯（TBP），在使用过程中，有机相会发生降解而影响使用性能，生成的DBP或MBP，会影响萃取工艺过程的技术指标，容易生成难溶的化合物，导致分相困难并使其他操作性能变坏。因此，为保证溶剂的循环使用，必须及时进行净化处理，达到工艺对溶剂质量的要求。

（2）污溶剂净化机理。为保证萃取剂TBP的循环使用，TBP的降解产物多数是酸性物质，因而易于用碱洗除去，采用的试剂是稀的氢氧化钠或碳酸钠溶液，与DBP、MBP反应生成不溶于TBP而可溶于水的物质，溶剂中的DBP或MBP为酸性物质，与碱反应生成钠盐而进入水相予以去除。

1.2 管式两相洗涤接触器的研制

管式两相洗涤接触器的工作原理是两相并流，利用输送动力和筛板的作用使两相混合，实现传质目的。为了很好地解决生产能力和传质效率之间的矛盾，参考脉冲萃取柱的板段设计，用多块筛板实现液滴的良好分散和聚合，设计了管式两相洗涤接触器。

管式两相洗涤接触器如图1所示。

图1 管道式洗涤器实物图Fig.1 Physical diagram of two-phase large flux tubular scrubbing contactor

2 应用结果及分析

管式两相洗涤接触器现场安装图见图2。

图2 洗涤器实物图Fig.2 Physical diagram of Washing Device

系统运行15天不进行净化处理，DBP、MBP含量合计约0.8mmol/L，进行碱洗后，DBP、MBP浓度合计0.0068mmol/L，说明碱洗对除去DBP、MBP有明显效果。

3 结语

管式两相洗涤接触器是一种有效的洗涤设备，其具有较好的污溶剂洗涤效果，具备占地面积小、结构简单、无运动部件、料液停留时间短、处理能力大容易排污等优点。也可推广应用于其他对萃取和洗涤效率要求不高的液-液萃取场所[3-4]。