脈衝萃取柱是進行液-液萃取的柱式設備之一，與混合澄清槽相比，柱式萃取設備具有占地面積小、液料停留時間短、處理能力大、排污便利、容易保證臨界安全、達到平衡時間短及封閉性能好等特點。其缺點是停車時會破壞平衡，需要重新啟動，另外需要較高的禁止設備室。
基本介紹
- 中文名：脈衝萃取柱
- 缺點：停車時需要重啟
一、常用系統
常用的脈衝萃取柱系統主要包括以下4個獨立的部分：1.脈衝萃取柱系統；2.脈衝萃取柱的物料進出和計量系統（包括有機相的氣體提升進料系統、水相進料的氣體提升進料系統及水相出料氣體提升卸料系統）；3.脈衝系統；4.吹氣法測量脈衝萃取柱參數系統。
二、脈衝萃取柱的流體力學
脈衝萃取柱中兩相逆流運行，完成傳質後分相。萃取柱傳質效率的高低、處理能力的大小主要取決於兩相的流體力學特性。脈衝萃取柱的流體力學特性與體系的物理性質、設備結構及操作條件有關。一般說來，對兩相密度差較大、連續相黏度較小及界面張力較大的體系，處理能力較大；反之則處理能力較小。當設備結構及所處理的體系確定時，脈衝萃取柱的流體力學特性主要取決於脈衝強度和兩相流速。
三、脈衝萃取柱的操作運行
（一）充柱、啟動、酸過渡、冷料過渡
1.充柱
脈衝篩板柱操作的第一步是要進行充柱。對於採用有機相連續的脈衝萃取柱應使用有機相充柱。充柱前，下澄清段應加入硝酸進行水封，防止有機相從水相口流出。對於水相為連續相的脈衝萃取柱，可用稀硫酸充柱。
2.啟動
充柱結束後，啟動空氣脈衝發生器。調節脈衝頻率和壓空氣源壓力，即輸入脈衝強度，使脈衝強度達到規定值，使之處於最佳運行條件。
3.酸過渡
按正常操作的要求，引入除料液以外的其他各物流流量，同時打開水相出口閥門。使用調節器調節水相出口閥門的開度，穩定脈衝萃取柱的界面。此時脈衝柱進入酸過渡階段，當系統達到酸平衡後，即可進冷鈾物料。
4.冷料過渡
酸平衡後，引入冷鈾料液（流量由小到大，逐漸提高），脈衝篩板柱即進入正常運行。
（二）正常運行操作
脈衝篩板柱的運行操作不同於混合澄清槽，它要求嚴格的流比控制、界面控制，因此操作相對較難。一般都用自控系統進行調節控制。脈衝柱正常運行時的主要控制參數是脈衝強度（頻率和壓空壓力），各液流流比和界面高度，其次還有萃取液的油濃度、柱溫等參數。
（三）停車時冷料過渡、頂柱、排污、倒空、清洗
1.冷料過渡（置換）
冷料過渡包含兩個意思，一是用放射性很低的鈾溶液代替放射性高的料液運行，置換脈衝柱內溶液的放射性，即平常所說的“熱-冷”過渡，二是用硝酸代替放射性很低的鈾溶液置換脈衝柱內的鈾和鈽，這就是通常所說的冷料過渡（置換）。
2.頂柱
當脈衝柱置換合格後，加大水相流量，停止有機相進料，關閉水相出口閥。將脈衝柱內的有機相全部頂出，這個過程稱為頂柱。對頂柱過程排出的有機相進行洗滌或再生，以便再次開車時使用。
3.排污
脈衝柱在運行過程中產生許多界面污染物，在脈衝柱倒空後部分污染物粘附在板段篩孔上，難以除去。所以在頂柱結束後，用稀酸把界面污染物浮起來，通過排污口將界面污染物排出。污染物中含有較多的鈾、鈽和裂片元素等，要對其中的鈾和鈽進行簡單的回收處理，然後作廢液排放。
4.倒空
排污後脈衝柱內的水相通過倒空裝置轉到專用設備中。分析其中的鈾、鈽含量和放射性，並根據分析結果決定去向。
5.清洗
脈衝柱倒空後，要分別用稀硝酸、稀鹼進行適當的交替清洗，降低設備的放射性水平，以滿足下次生產或檢修的要求。
