一.萃取原理
用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取。萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异,使溶质进行液液传质,以达到分离均相液体混合物的操作。萃取操作全过程可包括:
1.原料液与萃取剂充分混合接触,完成溶质传质过程;
2.萃取相和萃余相的分离过程;
3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。通常用蒸馏方法回收。
现以提取含有A、B两组分的混合液中的A组分为例说明萃取操作过程。选用一种适宜的溶剂S,这种溶剂对欲提取的组分A应有显著的溶解能力,而对其它组分B应是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。所选用的溶剂S称为萃取剂。待分离的混合液(含A+B)称为原料液,其中被提取的组分A称为溶质,另一组分B(原溶剂)称为稀释剂。
萃取过程的三个步骤:
(1)首先将原料液(A+B)与适量的萃取剂S在混合器中充分混合。由于B与S不互溶,混合器中存在S与(A+B)两个液相。进行搅拌,造成很大的相界面,使两相充分接触,溶质A由原料液(稀释剂B)中经过相界面向萃取剂S中扩散。这样A的浓度在原料液相中逐渐降低,在液相S中逐渐增高。经过一定时间后,两相中A的浓度不再随时间的增长而改变,称为萃取平衡。
(2)在充分传质后,由于两液相有密度差,静置或通过离心作用会产生分层,以此达到分离的目的。以萃取剂S为主,并溶有较多溶质A的一相称为萃取相,以E表示;以稀释剂B为主并含有少量未扩散的溶质A的一相称为萃余相,以R表示。
(3)通常用蒸馏的方法回收S。脱除S后的萃取相称为萃取液;脱除S后的萃余相称为萃余液。
二.工作原理
该机集混合与分离于一体,结构紧凑。借助离心力加速具有比重差的液-液两相的分离。
CTX离心萃取分离机工作原理图
不融合的两个液相分别自两个进料管口进入转子的外腔,借助转子的旋转而快速混合。混合后的液体通过转子底部的通道进入转子内部。具有自吸泵功能的转子内部分为四个竖直的腔体,进入的液体相互平衡。液体在转子内从下而上流动过程中逐渐分离。
分离区从挡流盘直到轻相堰,保证有足够的时间形成液-液分界面。分离开的液-液相分别通过轻、重相堰汇集到各自的收集腔,并分别由各自出口排出。重相堰板可以在不拆轴承情况下改变堰板直径大小。
三.性能特点
1.占用空间小 —— 电机直接驱动、无传动附件,结构紧凑、节省占地面积和操作空间;
2.适应性能强 —— 与传统的厢式和塔式萃取设备相比,级存留时间短、分相迅速、适应的流
比范围宽;通过调换堰板和变频调速可满足不同密度、不同粘度的液体物料;
3.萃取效率高 —— 相平衡建立快,易于实现单级或多级串联逆流或错流洗涤和萃取;
4.操作性能好 —— 全自动操作,可连续无间断运行,也可小批量多品种使用;
5.投资费用低 —— 机器内容积小,萃取剂、溶剂或洗涤剂耗用最小;
6.密闭性能好 —— 满足防爆以及有毒、有害和易挥发性介质的应用环境和GMP规范;
7.可选配置多 —— 根据不同需要机器可配置防乳化装置、在位清洗机构(CIP)、变频器等。
8.设备转鼓、壳体等主要部件的材料为高分子复合材料,可以终身解决物料强腐蚀性强的问题。
四.技术参数
项目 型 号 | 转鼓直径 mm | 处理量 L/h | 运行功率 kW | 进/出口 mm | 底座面积 mm | 高度mm | 质量 kg |
CE30-N | 30 | 0.5~20 | 0.05 | 15 | 340×280 | 760 | 35 |
CE50-N | 50 | 2~120 | 0.08-0.1 | 15 | 340×280 | 760 | 50 |
CE150-N | 150 | 100~1000 | 0.5-1.0 | 25 | 500×500 | 1150 | 300 |
CE250-N | 250 | 1000~3000 | 1.5-2.0 | 50 | 725×725 | 1730 | 800 |
CE350-N | 350 | 3000~8000 | 2.0-4.0 | 80 | 910×910 | 2120 | 1000 |
CE450-N | 450 | 8000~15000 | 4.5-7.0 | 80 | 1100×1100 | 2250 | 1400 |
CE550-N | 550 | 12000~30000 | 7.0-10.0 | 100 | 1300×1300 | 2750 | 2000 |
CE650-N | 650 | 25000~40000 | 11.0-15.0 | 125 | 1600×1600 | 3200 | 2500 |
CE800-N | 800 | 40000~70000 | 15.0-20.0 | 150 | 1800×1800 | 3500 | 3500 |
CE1000-N | 1000 | 60000~100000 | 22.0-28.0 | 150 | 2000×2000 | 3800 | 5000 |
五.典型应用
1.油水分离、原油的除水
2.溶剂分离
3.食品/饮料/药品2相分离
4.化妆品生产
5.各种溶剂萃取
6.湿法冶金,金属元素的溶剂萃取
7.工业废液的处理:江、河、湖、海水油污染处理,地下水污染的处理
应用范例:
A、用于液—液两相分离; B、原子能(核燃料废弃物处理);
C、湿法冶金(稀贵金属、有色金属萃取); D、生物化工、生物制药;
E、化学工业、制药、农药化工; F、生物提取(中药、茶叶、植物等有效成分提取);G、精细化工(香料、色素提取); H、石油化工(原油脱水、脱盐)
I、环保行业(含酚污水处理、油水分离)。
○ 植物提取:
○ 化工、制药:
○ 环保(含酚废水处理):
○ 湿法冶金:
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