本发明涉及液-液混合和分离的一种新型、结构紧凑的溶剂萃取装置，特别适用于两相任一流比的溶剂萃取。 常用的溶剂萃取装置通常由若干级组成，每一级包含一个混合室和一个澄清室，两相进料口和搅拌器设在混合室，两相出料口设在澄清室。此类常规溶剂萃取装置存在的主要问题是：混合室与澄清室的边长比一般为1∶3-5，设备体积大，占地面积多，溶液滞存量大，因而造成一次性投资大;混合室的溶剂挥发损失严重，在酸度较高的萃取体系中易挥发出大量酸雾，腐蚀设备，污染环境;在两相流比较大或较小时，混合室内不能实现所要求的混合相比。上述问题在级数较多和萃取剂昂贵的情况下更为突出。
日本专利文献特公昭61-19281介绍了一种设有轻相或重相回流装置的溶剂萃取装置。该装置是由混合室和澄清室、界面调节装置所组成。在混合室内设有泵混器、重相导入管、吸引筒，吸引筒安装在泵混器的下面;在混合室和澄清室之间设有一块中间带孔的隔板将混合室与澄清室隔开。在澄清室内，中间带孔隔板的附近再设置一块挡板和另一块中间带孔的挡板。在澄清室设有轻相溢流口，重相导出口;混合室和澄清室之间设置回流管，回流管的一端开口在混合室的底部对着吸引筒，回流管的另一端开口设在澄清室的重相澄清区或轻相澄清区，在回流管上装有调节阀，调节流量，重相和轻相在混合室内进行混合，然后混合相从混合室通过带孔隔板的孔，从挡板的上端溢流，再通过另一个带孔挡板的孔进入澄清室，分相。该发明的主要目地，是将澄清室的部分轻相或重相返回混合室，实现所要求的混合相比。该萃取装置虽解决了控制混合室内的混合相比，但是在该萃取装置的每一级内增加了一套回流装置，设备结构较为复杂，操作麻烦，占地面积和溶液滞存量仍然较大，混合室的溶剂挥发损失亦严重，相夹带较高，在酸度较高的萃取体系中易挥发出大量酸雾，腐蚀设备，污染环境。另外，该萃取装置由于混合室内的混合相出口设在隔板的中部，易造成部分轻、重相“短路”，使两相在混合室内的停留时间分布较宽，降低了级效率。
本发明的目的在于，为了避免上述萃取装置的缺点，提供一种结构简单，澄清室的各种挡板及混合室的混合区均活动可调，溶剂挥发损失少，级效率高，相夹带小，溶液滞存量少，适用范围广，操作方便灵活的一种新型的结构紧凑的溶剂萃取装置。
本发明的另一个目的是，本发明的新型的结构紧凑的溶剂萃取装置，用于酸度较高的萃取体系时，可避免挥发出大量酸雾，使设备免于腐蚀，防止环境污染。
本发明的再一个目的是，利用本发明的萃取装置，在没有相回流装置的情况下，而能调节混合区的混合相比。
本发明还有一个目的是，使本发明的溶剂萃取装置占地面积小，增加了设备利用率，使一次性投资减小。
本发明是一种新型的结构紧凑的溶剂萃取装置，为一个容器，在容器内设置一个隔板，将容器分成一个混合室和一个澄清室，在混合室内包括一个轻相入口和一个重相入口，还设置一个搅拌器;澄清室包含一个轻相出口和一个重相出口，轻相出口和重相出口设置在所说的容器的边壁上，在重相出口处安装一个重相坝，在混合室内还含有一个位于搅拌器下正对着搅拌器的中心导流管，通过安装在混合室底板上面的两相导流槽与重相入口和轻相入口相连通;所说的隔板的下端与容器的底之间有一通道;在澄清室内水平设置一组上组合挡板和一组下组合挡板，在靠近所说的隔板处分别垂直设置一块上导流板和一块下导流板，并与隔板间形成通道，引导混合相的液体流入澄清室的相界面处，避免混合相在澄清区发生“短路”现象，又防止混合相液体扰动澄清室，隔板上端面低于上导流板的上端面。
在澄清室内设置的上组合挡板和下组合挡板的目的在于减少相夹带，促进相聚合，使液滴加速聚合。
为了加速预澄清，在混合室内上、下各设有水平放置的中间带孔的一块上挡板，和一块中间带孔的下挡板为好，中心导流管通过下挡板的孔，搅拌器的轴通过上挡板的孔，混合室的上挡板和下挡板将混合三个区，上挡板和下挡板之间为混合区，上挡板以上为上预澄清区，下挡板以下为下预澄清区，混合区的高度为上挡板和下挡板之间的距离，由于本发明的萃取装置的混合室的上挡板和下挡板均可上下移动，故其混合区的位置和大小是活动可调的，根据不同的萃取体系不同的工艺条件，而确定混合区的位置和大小。混合室的上挡板和下挡板的另外的作用是可以防止搅拌产生的旋涡和液流对上下预澄清区的扰动。混合室的上挡板和下挡板的各边长与混合室内边的对应边长相等。位于混合区上、下方的，上、下预澄清区的容积的大小可以相同，亦可以不同，也可以只设上预澄清区或下预澄清区，根据工艺条件确定，上、下预澄清区的容积之和一般为混合区的0-80%，下预澄清区的下方的混合室底板上设有两相导流槽，其一端与容器边壁上的轻、重相入口相连接，另一端与中心导流管垂直连接。中心导流管安装在两相导流槽上，中心导流管的高度为混合区高度的20-60%。将容器分成混合室和澄清室的垂直设置的隔板，其宽度等于对应的混合室内边宽，其高度为混合区高度的1.0-1.8倍，隔板的下端与容器的底板之间的通道的高为混合区高度的10-30%。
澄清室与混合室相邻，位于容器的另一侧，澄清室的横截面与混合室横截面的比为1∶1左右，其宽度与混合室的宽相等，澄清室内包含有轻相出口，重相出口，上、下组合挡板，上、下导流板和挡流板。澄清室内的澄清区又分为轻、重相澄轻区。
轻相出口和重相出口分别位于容器的边壁上的上角处和下角处，轻相出口距容器底板的高度是隔板高度的1.2-2.0倍。
在澄清室一侧的隔板上水平设置一块挡流板，位于上、下导流板之间距离的中点上，其长度与隔板宽相等，其宽度为隔板宽的5-10%，挡流板的作用是它能避免混合相的液流扰动澄清室。
分别垂直设置的上、下导流板与隔板的距离为隔板宽的5-10%，其长度均等于隔板的宽，上、下导流板之间的距离与上组合挡板最下一块挡板和下组合挡板最上一块挡板之间的距离相等，亦可以不等，上、下导流板之间的距离为隔板高的20-60%，上导流板的上端面高于轻相出口，下导流板的下端面落在容器的底板上。
一组上组合挡板和一组下组合挡板均由数块水平放置的平板组成，交错叠放，亦可不交错叠放，但以交错叠放为好，其结构是活动可调的，上组合挡板最下一块挡板与下组合挡板最上一块挡板的距离为隔板高的20-60%，上、下组合挡板中的每一块挡板与隔板平行的边等于隔板的宽，上、下组合挡板中的每一块挡板的与隔板垂直的边等于隔板与容器后端板距离的75-95%。上、下组合挡板的数量可以相同，也可以不同，各挡板之间的距离可以相同，也可以不同，均根据不同工艺不同的萃取体系的分相情况而确定，对于分相较快的萃取体系，可减少组合挡板的数量，增大其间距，对于分相较慢的萃取体系可增加组合挡板的数量，或在上、下组合挡板的任一两水平挡板之间增设助清填料，可提高相聚积速度。所采用的助清填料为具有过滤澄清作用的填料，以便进一步改善澄清效果。
重相坝位于容器边壁外侧的重相出口处，其高度根据澄清室内相界面位置确定。在重相坝内侧也可设置调节高度的闸板或螺管结构，根据流体静力学平衡原理，通过调节闸门和螺管高度来控制澄清室内的相界面的位置。
在混合室所安装的搅拌装置为所属技术领域的技术人员所熟知的各种搅拌器，例如泵式叶轮搅拌器，平直叶轮搅拌器等，搅拌器位于中心导流管的正上方，其轴通过上挡板的孔。
轻、重相从轻、重相入口经两相导流槽、中心导流管进入混合室的混合区，混合相由混合室的上挡板和下挡板的孔进入上、下预澄清区，然后混合相从隔板的上、下端经上、下导流板和挡流板流入澄清区进行相分离，分离后的轻相经上组合挡板，由轻相出口流出，分离后的重相经下组合挡板，经重相出口，从重相坝流出。
以上所说的溶剂萃取设备是一个单级设备，但通过对单级设备之间的混合室轻相、重相入口和澄清室轻、重相出口的各种连接组合，无需外加动力就能实现符合工艺要求的多级逆流或多级错流等萃取方式，而这些方式和组合方法是所属技术领域的技术人员众所周知的。
本发明的优点在于：
一、本萃取装置避免了上述萃取装置的缺点，结构简单，级效率高≥95%，相夹带量小，澄清室的各种挡板及混合区均活动可调，占地面积比上述常规萃取装置可减少50%以上。由于在混合室中有上预澄清区，使混合相不与空气接触，有机相挥发减少，上述常规萃取装置的有机相挥发量是本萃取装置的3-5倍，在澄清室内安装有上、下组合挡板，能获得较窄的溶液停留时间分布，使相夹带量比上述常规萃取装置降低70%以上，上、下组合挡板结构可根据不同萃取体系和条件相应变化调整，操作方便灵活，适应范围广，无相回流装置两相任一流比下可实现所要求的混合相比;一次性投资小，对现有工艺不需要增加厂房面积，可使产量提高一倍以上。
二、由于本萃取装置在混合室中有上预澄清区，使水相挥发量大大减小，甚至水相几乎没有挥发，用于酸度较高的萃取体系时，可避免挥发出酸雾，使设备免于腐蚀，防止了对环境的污染。
本发明可用一种非限定性实例进行具体化的说明，它将有助于对本发明及其优点的理解。这种新型的结构紧凑的溶剂萃取装置的实例见图1。以下将结合图1对本发明作进一步的详细描述。
图1一种新型的结构紧凑的溶剂萃取装置
本发明的新型的结构紧凑的溶剂萃取装置为一容器，该容器为一个长方形的箱体。在箱体内设置一个垂直的隔板（1）将容器分成一个混合室（2）和一个澄清室（3）。在混合室上下分别设有水平放置的中间带有圆孔的一块上挡板（4）和一块中间带有圆孔的下挡板（5），将混合室分成三个区，上挡板和下挡板之间为混合室，混合区为一个正方体，上挡板（4）的上方为上预澄清区，下挡板（5）的下方为下预澄清区。中心导流管（6）通过下挡板（5）的圆孔。上、下预澄清区之和为混合区的百分数视不同的萃取工艺体系而定。在下预澄清区的下方箱体的底板上设有轻相、重相导流槽（7），轻相、重相导流槽的一端与箱体前端板（8）相接，形成轻相入口（9）和重相入口（10），另一端与中心导流管（6）垂直相连。中心导流管（6）安装在轻相、重相导流槽上，中心导流管的高度为混合区高度的百分数视操作控制的条件而定。混合室内的搅拌装置为泵式叶轮搅拌器（11）。该搅拌器位于中心导流管（6）的正上方，搅拌器的轴通过混合室上挡板（4）的圆孔。垂直设置的隔板（1），其宽度等于箱体前端板（8）的内边宽，其高度为混合区高度的倍数视不同的萃取工艺体系而定。隔板下端与箱底之间的通道为混合区高度的多少也由于不同的萃取工艺体系而异。澄清室（3）的横截面与混合室横截面比为1∶1左右。澄清室（3）的宽与混合室（2）的宽相等。澄清室内包含有轻相出口（12）、重相出口（13），一组上组合挡板（14）、一组下组合挡板（15）、上导流板（16）、下导流板（17）和挡流板（18）。开口为距形的轻相出口（12）和重相出口（13）分别位于箱体后端板（19）上角处和下角处，其位置为斜对角。轻相出口距箱体底板（20）的高度为隔板高的多少倍，也视不同的萃取工艺体系而定。垂直设置的上导流板（16）和下导流板（17）之间的距离与上组合挡板（14）最下一块挡板和下组合挡板（15）最上一块挡板之间的距离相等。上、下导流板之间的距离为隔板高的百分数视不同的萃取工艺体系而定，上导流板（16）的上端面高于轻相出口（12），下导流板（17）的下端面落在箱体的底板（20）上。（21）为箱体的侧板。一组上组合挡板（14）由两块水平的平板组成，一组下组合挡板（15）亦由两块水平的平板组成。上组合挡板（14）最下一块挡板与下组合挡板（15）最上一块挡板之间的距离为隔板高的百分数根据不同的萃取工艺体系而定。上、下相组合挡板的每一块与隔板平行的边等于隔板（1）的宽，上、下组合挡板中每一块挡板的与隔板垂直的边等隔板与后端板距离的百分数，视不同的萃取工艺体系而定。重相坝（22）位于箱体后端板（19）外侧重相出口（13）处，在重相坝（22）内设置可调节高度的闸门结构，通过闸板结构来控制澄清区内的相界面的位置。
本发明的装置可应用于有色金属、贵金属、稀有金属、稀土、医药、化工等领域中的溶剂萃取的分离工艺中。在级数多和萃取剂昂贵的萃取体系中应用本发明，其经济效益更为显著。