СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ БЕЗ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Способ контактирования первой и второй несмешивающихся жидкостей без их перемешивания, включающий последовательные этапы, на которых:
а) первую жидкость помещают, по меньшей мере, в один контейнер, содержащий стенку, выполненную из твердого материала, который не вступает в реакцию с первой и второй жидкостями, причем стенка имеет одно или более сквозных отверстий, и первая жидкость не смачивает твердый материал стенки;
б) первый контейнер погружают в объем второй жидкости так, чтобы первая жидкость контактировала со второй жидкостью на уровне указанных сквозных отверстий;
в) первую жидкость оставляют в контакте со второй жидкостью в течение промежутка времени, достаточного для осуществления массообмена, массопереноса между первой и второй жидкостями; и
г) первый контейнер извлекают из объема второй жидкости.
2. Способ по п.1, в котором плотности первой и второй жидкостей являются близкими.
3. Способ по п.2, в котором плотности первой и второй жидкостей различаются не более чем на 10%, предпочтительно не более чем на 5%, еще более предпочтительно не более чем на 1%.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором величина поверхностного натяжения на границе раздела первая жидкость /вторая жидкость/ твердый материал стенки является высокой.
5. Способ по п.4, в котором поверхностное натяжение на границе раздела первая жидкость /вторая жидкость/ твердый материал стенки больше 0,3 Н/м, предпочтительно больше 0,6 Н/м.
6. Способ по п.1, в котором поверхностное натяжение первой жидкости больше 0,3 Н/м, предпочтительно больше 0,8 Н/м.
7. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, в котором первая жидкость состоит из чистого металла или сплава нескольких металлов в расплавленном состоянии.
8. Способ по п.7, в котором указанный металл (металлы) выбраны из алюминия и меди.
9. Способ по п.7, в котором вторая жидкость состоит из расплавленной соли или смеси нескольких расплавленных солей.
3
3
10. Способ по п.9, в котором расплавленные соли выбраны из: хлоридов щелочных металлов, хлоридов щелочноземельных металлов и хлоридов алюминия, таких как LiCl и AlCl; и фторидов щелочных металлов, фторидов щелочноземельных металлов и фторидов алюминия, таких как LiF и AlF.
11. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, в котором первая жидкость выбрана из воды и растворов вода/спирт, а вторая жидкость выбрана из парафиновых масел.
12. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-10, в котором после этапа г) повторяют этапы от б) до г) путем погружения контейнера в объем третьей жидкости, которая отличается от второй жидкости.
13. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-10, в котором массоперенос между первой и второй жидкостями представляет собой экстракцию жидкости жидкостью, во время которой одна из составляющих второй жидкости переходит в первую жидкость и/или одна из составляющих первой жидкости переходит во вторую жидкость.
14. Способ по п.13, в котором первая жидкость представляет собой расплавленный алюминий, а вторая жидкость содержит расплавленные фтористые соли щелочных металлов или щелочноземельных металлов, содержащие фторид алюминия, при этом в указанных солях растворены один или более фторидов актиноидов и один или более фторидов лантаноидов; и во время этапа в) указанные фториды актиноидов, благодаря контакту с расплавленным алюминием, химически восстанавливаются до указанных актиноидов, которые переходят в раствор в первую жидкость, при этом фториды лантаноидов остаются во второй жидкости.
15. Способ по п.14, в котором после этапа г) повторяют этапы от б) до г) путем погружения первого контейнера (контейнеров), содержащего расплавленный алюминий и актиноиды в объем третьей жидкости, состоящий из одного или более расплавленных хлоридов щелочных металлов или щелочноземельных металлов, содержащих хлорид алюминия, благодаря чему актиноиды, контактирующие с указанными расплавленными хлоридами, химически окисляются до хлоридов актиноидов, которые проходят в третью жидкость, и расплавленный алюминий восстанавливается и возможно используется повторно.
16. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-10, 14, 15, в котором этап б) осуществляют в неглубоком вакууме в диапазоне от 2 до 10 Па.
17. Способ по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-10, в котором этап в) осуществляют в инертной газовой среде, такой как аргоновая среда.
18. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-17, содержащее:
один или более первых контейнеров, предназначенных для удерживания первой жидкости и содержащих стенку, выполненную из твердого материала, который не вступает в реакцию с первой и второй жидкостями, причем указанная стенка имеет одно или более сквозных отверстий, и первая жидкость не смачивает указанный твердый материал стенки;
второй контейнер, предназначенный для удерживания объема второй жидкости; и
средство для поддержки содержащего первую жидкость контейнера (контейнеров), выполненное с возможностью погружать его(их) в указанный объем второй жидкости и затем извлекать из объема второй жидкости.
19. Устройство по п.18, в котором контейнер или контейнеры выполнены из материала, выбранного из графита и нитрида бора.
20. Устройство по любому из пп.18, 19, в котором указанные контейнеры являются цилиндрами с круглым поперечным сечением, с боковыми стенками и основанием или дном.
21. Устройство по п.20, в котором дно контейнера (контейнеров), содержащего первую жидкость, имеет скругленную форму.
22. Устройство по любому из пп.18, 19, 21, в котором отверстия имеют поперечное сечение в форме кругов или многоугольников, таких как квадраты или прямоугольники, в частности прямоугольники с большим отношением длина/ширина.
23. Устройство по любому из пп.18, 19, 21, в котором указанные средства для поддержки первых контейнеров, обеспечивающие погружение их в указанный объем второй жидкости и извлечение их из указанного объема второй жидкости, содержат вертикальный стержень, к нижнему концу которого прикреплен элемент, поддерживающий первые контейнеры.
24. Устройство по п.23, в котором элемент, поддерживающий первые контейнеры, имеет форму круглого барабана, центральная ось которого расположена вдоль указанного вертикального стержня, при этом указанные контейнеры расположены по кругу, соосному с центральной осью указанного барабана.
25. Устройство по п.23, в котором указанный контейнер или контейнеры прикреплены к опорному элементу контейнеров с помощью замка или замков.
26. Устройство по любому из пп.24, 25, в котором указанный опорный элемент содержит в центре деталь предпочтительно цилиндрической формы, выступающую вниз ниже основания первых контейнеров.
27. Устройство по п.26, характеризующееся тем, что оно помещено в печь, например печь шахтного типа, и верхний конец вертикального стержня расположен вне печи с возможностью манипулирования стержнем.