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上海智華化工萃取技術有限公司

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技術支持

液-液萃取:



液-液萃取,又稱溶劑萃取,是一種主要的物質分離和純化技術,已成功應用于工業生產過程中。

基本原理:在液體混合物中加入與其不完全互溶的液體為溶劑,造成第二相,利用原液體中某些成分在兩液相之間不同的分配關系將有效成分進行分離。

液-液萃取技術應用于:

1. 溶液中各組分的沸點非常接近,即各組分的相對揮發度接近于1,用蒸餾方法很不經濟。

2.溶液中含有大量的低沸點的物質,或者低沸點組分的汽化潛熱較大,用蒸餾方法回收時,需要消耗的大量的熱能。

3. 溶液中某些組分形成恒沸物,用蒸餾方法難以分離。

4.溶液中要回收的組分,屬于熱敏性物質,蒸餾時容易分解、聚合或發生其他化學變化。

5.提取很稀溶液中有價物質,如發酵液中的有效成分、麻黃草浸煮液中的麻黃素。

6.分離極難分離的金屬,如鋯與鉿、鉭與鈮等。




萃取設備的分類與選型:


1.設備的分類與選型
萃取過程實際上是一個相際平衡的過程。
(1).將一相分散到另一相中,形成很大的相界面面積。
(2).在分散相液滴和連續相接觸時,發生傳質,并使傳質過程進行到接近平衡的程度。
(3).分散相液滴的凝并。
在萃取過程中液滴的這種“分散-凝并-再分散”的過程,就使得“分散-傳質-凝并,再分散-再傳質-再凝并”過程不斷地循環。

傳質機理過程對萃取設備的性能具有重要的影響。

對于液-液萃取過程來說,選擇合適的傳質設備,是一件比較重要的工作,但也是比較困難的。

各種傳質設備具有不同的特性,而且萃取過程及萃取系統中各種因素的影響也是錯綜復雜的。






                  噴淋塔                填料塔                     篩板塔




        Scheibel          轉盤塔        偏心轉盤塔    立式混合澄清塔   渦輪萃取塔    往復板式塔


2.萃取設備的選型

設備的選型應考慮系統的特性和設計特性:


(1).系統所需要的理論級數。

為完成一定的分離要求,萃取設備必須具有所需要的理論級數。

所需要的理論級數較少,如2-3級,一般無機械攪拌的設備可以選用,如填料塔、篩板塔等。

所需要的理論級數較多,如5級以上,就必須選用具有外加能量的萃取設備,如轉盤塔、振動塔,渦輪萃取塔。

當需要更多的理論級數時,如稀土萃取過程往往需要幾十級,甚至幾百級,此時只能選用混合澄清器。


(2).處理量:

設備的處理量往往由生產任務所決定。

所要求的處理量大,可選用轉盤塔、篩板塔,渦輪萃取塔。

處理量較小,可選用填料塔,脈沖篩板塔、脈沖填料塔等。


(3).停留時間:

在萃取操作中如果系統對停留時間有要求時,如抗菌素生產中,發酵液的萃取,往往要求在萃取設備中停留時間較短,此時可選用離心萃取器。

如果系統伴有較慢的化學反應,要求有足夠的停留時間時,采用混合澄清器、渦輪萃取塔也是適用的。


(4).相比:

系指分散相和連續相的流量比,對于塔式萃取設備,為了產生較大的接觸面積,通常將流量大的一相作為分散相。

相比過大,非攪拌型的塔不宜選用,而應該選用攪拌型的塔,如渦輪萃取塔,混合澄清器,基本上不受相比大小的影響。


(5).系統的物理性質:

系統的物理性質對萃取設備的選擇有密切的關系。

兩相密度差大,可選用塔式萃取器;反之應選用離心萃取器;

系統的界面張力大,粘度高,則應考慮有外加能量的萃取設備,以保證較大的接觸面積;界面張力小,可選用填料塔若系統具有腐蝕性的,則應優先考慮填料塔或使用特種材料制作的攪拌萃取塔。


(6).設備與操作、維修費用:

選用萃取設備時,除需要考慮設備的制造費用外,還要考慮設備的操作和維修費用。

包括設備內的物料存儲量,尤其是溶劑的存儲量、溶劑的回收費用及溶劑的損耗。


(7).設備的安裝場地:

安裝場地應根據實際情況確定,場地面積有限應選用塔式設備;

若場地高度有限,則可考慮混合澄清器。

                                                              



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