萃取設(shè)備是一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)料液所含組分的完善分離。萃取設(shè)備可按結(jié)構(gòu)分為混合澄清器(萃取槽)、萃取塔和離心萃取機(jī)。萃取設(shè)備又稱(chēng)萃取器,一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備,能夠使萃取劑與料液良好接觸,實(shí)現(xiàn)料液所含組分的完善分離,有分級(jí)接觸和微分接觸兩類(lèi)。在萃取設(shè)備中,通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中,很少用液膜狀態(tài)分散的。
萃取設(shè)備類(lèi)型很多,按設(shè)備結(jié)構(gòu)分為三類(lèi):
1.混合澄清器(萃取槽)
由混合室和澄清室兩部分組成,屬于分級(jí)接觸傳質(zhì)設(shè)備?;旌鲜抑醒b有攪拌器,用以促進(jìn)液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相,借此保證重相在級(jí)間流轉(zhuǎn)。澄清室是水平截面積較大的空室,有時(shí)裝有導(dǎo)板和絲網(wǎng),用以加速液滴的凝聚分層。根據(jù)分離要求,混合澄清器可以單級(jí)使用,也可以組成級(jí)聯(lián)。當(dāng)級(jí)聯(lián)逆流操作時(shí),料液和萃取劑分別加到級(jí)聯(lián)兩端的級(jí)中,萃余液和萃取液則在相反位置的級(jí)中導(dǎo)出?;旌鲜业墓ぷ魅莘e可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過(guò)程所需時(shí)間算出。澄清室的水平截面積,可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數(shù)須經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。一般認(rèn)為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時(shí),級(jí)效大致相等。因此,在放大設(shè)計(jì)時(shí),可按實(shí)測(cè)的萃取時(shí)間與分層速度設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備。混合澄清器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,級(jí)效率高,放大效應(yīng)小,能夠適應(yīng)各種生產(chǎn)規(guī)模,但投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較大。
2.萃取塔
用于萃取的塔設(shè)備,有填充塔、篩板塔、轉(zhuǎn)盤(pán)塔、脈動(dòng)塔和振動(dòng)板塔等。塔體都是直立圓筒。輕相自塔底進(jìn)入,由塔頂溢出;重相自塔頂加入,由塔底導(dǎo)出;兩者在塔內(nèi)作逆向流動(dòng)。除篩板塔外,各種萃取塔大都屬于微分接觸傳質(zhì)設(shè)備。塔的中部是工作段,兩端是分離段,分別用于分散相液滴的凝聚分層,以及連續(xù)相夾帶的微細(xì)液滴的沉降分離。在萃取用的填充塔和篩板塔中,液體依靠自身的能量進(jìn)行分散和混合,因而設(shè)備效能較低,只用于容易萃取或要求不高的場(chǎng)合。
3.離心萃取機(jī):快速靈活的選擇
離心萃取機(jī)主要用于液液萃取、有機(jī)相洗滌和液液兩相分離(油水分離)等工段,目前離心萃取機(jī)在精細(xì)化工(農(nóng)藥、醫(yī)藥和化工中間體等合成后處理工段)、發(fā)酵(有機(jī)酸、抗生素類(lèi)等)、濕法冶金和環(huán)保等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,它與傳統(tǒng)的液液萃取分離設(shè)備在工作原理上有較大的的區(qū)別,是一種連續(xù)高速精密混合、快速離心分離的過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備。設(shè)備可以單獨(dú)使用,也可以多級(jí)串聯(lián)使用,在工業(yè)應(yīng)用時(shí)可快速的實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的逆流萃取和錯(cuò)流萃取。
在選擇萃取設(shè)備時(shí),需要考慮多方面因素,包括原料性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量要求、設(shè)備投資和運(yùn)行成本等。例如,對(duì)于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)且原料純凈的情況,萃取塔可能是比較好選擇;而對(duì)于小規(guī)模間歇生產(chǎn)或原料中含有較多雜質(zhì)的情況,萃取槽可能更為合適;如果處理的是難分離體系,離心萃取機(jī)則是更好的選擇。還應(yīng)注意設(shè)備的維護(hù)和操作便利性。雖然萃取槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù),但其操作強(qiáng)度大、勞動(dòng)環(huán)境差;而萃取塔雖然自動(dòng)化程度高,但一旦出現(xiàn)問(wèn)題,修復(fù)難度較大;離心萃取機(jī)則在操作和維護(hù)上都有較高要求,需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行管理。在選擇合適的萃取設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的生產(chǎn)需求和條件進(jìn)行全面考慮。無(wú)論是傳統(tǒng)的萃取槽還是現(xiàn)代的萃取塔和離心萃取機(jī),它們都有各自的特點(diǎn)和適用范圍。只有選擇了合適的設(shè)備,才能確保生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定提升。在實(shí)際生產(chǎn)中,有時(shí)還會(huì)根據(jù)具體情況組合使用不同的萃取設(shè)備,以達(dá)到比較好的分離效果和經(jīng)濟(jì)性。例如,可以先用萃取塔進(jìn)行初步分離,再用離心萃取機(jī)進(jìn)行深度凈化。這種組合方式充分利用了各種設(shè)備的優(yōu)勢(shì),提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化,萃取設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造也在不斷地改進(jìn)和發(fā)展。未來(lái)的萃取設(shè)備將更加智能化、高效化和環(huán)保化,以滿足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求和環(huán)境保護(hù)要求。因此,在選擇和使用萃取設(shè)備時(shí),我們還需要關(guān)注行業(yè)的新動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),以便及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)工藝。萃取槽、萃取塔和離心萃取機(jī)各有特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。在選擇萃取設(shè)備時(shí),應(yīng)綜合考慮原料性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量要求等因素,并注意設(shè)備的維護(hù)和操作便利性。同時(shí),隨著科技的發(fā)展和市場(chǎng)的變化,我們也應(yīng)關(guān)注萃取設(shè)備的新趨勢(shì)和新發(fā)展,以適應(yīng)未來(lái)生產(chǎn)的需要。
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