單級離心萃取機
一.萃取原理
用溶劑從液體混合物中提取其中某種組分的操作稱為液/液萃取。萃取是利用溶液中各組分在所選用的溶劑中溶解度的差異,使溶質(zhì)進行液液傳質(zhì),以達到分離均相液體混合物的操作。萃取操作全過程可包括:
1.原料液與萃取劑充分混合接觸,完成溶質(zhì)傳質(zhì)過程;
2.萃取相和萃余相的分離過程;
3.從萃取相和萃余相中回收萃取劑的過程。通常用蒸餾方法回收。
現(xiàn)以提取含有A、B兩組分的混合液中的A組分為例說明萃取操作過程。選用一種適宜的溶劑S,這種溶劑對欲提取的組分A應(yīng)有顯著的溶解能力,而對其它組分B應(yīng)是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。所選用的溶劑S稱為萃取劑。待分離的混合液(含A+B)稱為原料液,其中被提取的組分A稱為溶質(zhì),另一組分B(原溶劑)稱為稀釋劑。
萃取過程的三個步驟:
(1)首先將原料液(A+B)與適量的萃取劑S在混合器中充分混合。由于B與S不互溶,混合器中存在S與(A+B)兩個液相。進行攪拌,造成很大的相界面,使兩相充分接觸,溶質(zhì)A由原料液(稀釋劑B)中經(jīng)過相界面向萃取劑S中擴散。這樣A的濃度在原料液相中逐漸降低,在液相S中逐漸增高。經(jīng)過一定時間后,兩相中A的濃度不再隨時間的增長而改變,稱為萃取平衡。
(2)在充分傳質(zhì)后,由于兩液相有密度差,靜置或通過離心作用會產(chǎn)生分層,以此達到分離的目的。以萃取劑S為主,并溶有較多溶質(zhì)A的一相稱為萃取相,以E表示;以稀釋劑B為主并含有少量未擴散的溶質(zhì)A的一相稱為萃余相,以R表示。
(3)通常用蒸餾的方法回收S。脫除S后的萃取相稱為萃取液;脫除S后的萃余相稱為萃余液。
二.工作原理
該機集混合與分離于一體,結(jié)構(gòu)緊湊。借助離心力加速具有比重差的液-液兩相的分離。
CTX離心萃取分離機工作原理圖
不融合的兩個液相分別自兩個進料管口進入轉(zhuǎn)子的外腔,借助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而快速混合。混合后的液體通過轉(zhuǎn)子底部的通道進入轉(zhuǎn)子內(nèi)部。具有自吸泵功能的轉(zhuǎn)子內(nèi)部分為四個豎直的腔體,進入的液體相互平衡。液體在轉(zhuǎn)子內(nèi)從下而上流動過程中逐漸分離。
分離區(qū)從擋流盤直到輕相堰,保證有足夠的時間形成液-液分界面。分離開的液-液相分別通過輕、重相堰匯集到各自的收集腔,并分別由各自出口排出。重相堰板可以在不拆軸承情況下改變堰板直徑大小。
三.性能特點
1.占用空間小 —— 電機直接驅(qū)動、無傳動附件,結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省占地面積和操作空間;
2.適應(yīng)性能強 —— 與傳統(tǒng)的廂式和塔式萃取設(shè)備相比,級存留時間短、分相迅速、適應(yīng)的流
比范圍寬;通過調(diào)換堰板和變頻調(diào)速可滿足不同密度、不同粘度的液體物料;
3.萃取效率高 —— 相平衡建立快,易于實現(xiàn)單級或多級串聯(lián)逆流或錯流洗滌和萃?。?/p>
4.操作性能好 —— 全自動操作,可連續(xù)無間斷運行,也可小批量多品種使用;
5.投資費用低 —— 機器內(nèi)容積小,萃取劑、溶劑或洗滌劑耗用最??;
6.密閉性能好 —— 滿足防爆以及有毒、有害和易揮發(fā)性介質(zhì)的應(yīng)用環(huán)境和GMP規(guī)范;
7.可選配置多 —— 根據(jù)不同需要機器可配置防乳化裝置、在位清洗機構(gòu)(CIP)、變頻器等。
8.設(shè)備轉(zhuǎn)鼓、殼體等主要部件的材料為高分子復(fù)合材料,可以終身解決物料強腐蝕性強的問題。
四.技術(shù)參數(shù)
項目 型 號 | 轉(zhuǎn)鼓直徑 mm | 處理量 L/h | 運行功率 kW | 進/出口 mm | 底座面積 mm | 高度mm | 質(zhì)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.典型應(yīng)用
1.油水分離、原油的除水
2.溶劑分離
3.食品/飲料/藥品2相分離
4.化妝品生產(chǎn)
5.各種溶劑萃取
6.濕法冶金,金屬元素的溶劑萃取
7.工業(yè)廢液的處理:江、河、湖、海水油污染處理,地下水污染的處理
應(yīng)用范例:
A、用于液—液兩相分離; B、原子能(核燃料廢棄物處理);
C、濕法冶金(稀貴金屬、有色金屬萃?。?; D、生物化工、生物制藥;
E、化學(xué)工業(yè)、制藥、農(nóng)藥化工; F、生物提取(中藥、茶葉、植物等有效成分提取);G、精細(xì)化工(香料、色素提?。? H、石油化工(原油脫水、脫鹽)
I、環(huán)保行業(yè)(含酚污水處理、油水分離)。
○ 植物提?。?/p>
○ 化工、制藥:
○ 環(huán)保(含酚廢水處理):
○ 濕法冶金:
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