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- 액체 추출 장치는 기체 흡수나 증류처럼 두 상이 잘 접촉하여 물질전달이 원활하도록 하는 것
- 흡수나 증류 조작은 기상과 액상의 밀도차가 크므로 쉽고 신속하게 분리할 수 있지만 액체 추출은 밀도차가 작으므로 분리가 어렵다.
- 액체 추출 장치는 기계적 교반을 하는 형식과 유체 자신의 흐름에 의해 교반하는 형식으로 분류
- 액체 추출 조작은 회분식도 가능하나 다회 추출, 향류 다단 추출, 연속 미분 추출 및 환류 추출과 같은 연속식을 주로 사용
(1) 교반식 추출 장치
- 공업적으로 보통 쓰이는 방법으로 추출조 안에 원료와 용매를 넣고 교반기로 교반하여 추출하는 장치
- 혼합조(mixer)와 침강조(settler)가 직렬로 연결된 것으로 여러 개를 조합하여 병류 및 향류 조작
- 장치의 구조가 간단하여 고정비가 적게 들고 조작 조건과 추료나 추제의 종류도 광범위하여 수용액으로부터 우라늄염이나 구리염의 추출에 이용
- 대표적인 장치는 믹서 세틀러 추출 장치로 두 용액을 혼합시키는 혼합조와 분리 후에 두 용액을 비중차에 의해 분리시키는 침강조를 연결한 장치로 구조가 간단하고, 조작을 간단하게 할 수 있는 장점
그림 Ⅳ-16 믹서 세틀러 추출 장치
(2) 분무탑 추출 장치
- 무거운 액(heavy liquid)이 탑상에서 들어가서 연속상(continuous phase)으로 탑을 채운 상태로 바닥으로, 가벼운 액(light liquid)은 바닥에 있는 노즐을 통하여 분산 또는 액체 방울로서 위쪽으로 상승하여 탑상부에서 합쳐진 후 나간다.
- 다른 방식으로 무거운 액이 연속상으로 가벼운 액속으로 분무되는 것
- 탑 내부에 벌 새들(berl saddle)이나 라시히 링(resching ring)을 충전하여 액체 방울이 합쳐지거나 재분산되는 것을 원활하게 해주면 더욱 효과적
- 구조가 간단하고, 조작하기 쉬우며 많은 양을 처리할 수 있는 장점, 물질 전달 효과가 좋지 않으므로 추출 효과는 적다.
그림 Ⅳ-17 분부탑 추출 장치
(3) 다공판탑 추출 장치
- 다공판을 통해 액체 방울의 재형성 및 재분산이 일어나도록 여러 번 반복하여 효율을 높이는 것
(4) 방해판탑 추출 장치
- 다공판의 변형으로 유로에 디스크 도넛형(disc and doughnut), 측부 조립형(side to side) 및 중심 조립형(center to side)과 같은 수평 방해판(baffle)을 설치하여 접촉을 원활히 하도록 한 방해판 탑
- 방해판의 간격은 보통 10~15cm이며 부식에 의해 구멍이 커지거나 막히는 일이 없으므로 현탁된 고체를 함유한 용액의 취급에 적당
그림 Ⅳ-18 다공판 탑과 방해판 탑
(5) 교반탑(agitated) 추출 장치
- 터빈이나 중심에 회전축이 있는 교반기로 기계적 에너지를 공급하여 두 상을 혼합하는 것으로 교반 날개 사이에는 혼합 침강기의 효과를 얻기 위하여 간막이나 무풍구역(calming section)을 설치
- 무풍 구역은 상(phase)들의 혼합과 분리를 촉진하기 위해 철망(wire mesh)으로 설치
- 이 탑은 부식 액체를 사용하면 내부 장치가 침식되므로 사용할 수 없다.
- 그림5은 패들(paddle)형 교반기를 사용하는 쉬벨 탑(Scheibel tower)이며 원판형 날개를 사용하는 회전 원판탑도 있다. 그림 Ⅳ-19 쉬벨탑 교반 추출 장치
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