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文檔簡介

第八章萃取本章內(nèi)容:液-液平衡關(guān)系的表示方法;萃取溶劑的選擇;幾種重要的萃取流程的工作原理;單級、多級錯流、多級逆流萃取計算;萃取設(shè)備的類型及選擇;重點提示:三元混合物組成的表示方法;單級萃取的計算?!?-0概述

萃?。菏侵咐迷弦褐薪M分在適當(dāng)溶劑中溶解度的差異而實現(xiàn)分離的單元操作。對于一個三元體系,一般將原料液中一個組分有較大溶解度的稱為溶質(zhì),以A表示;對另一組分完全不溶解或部分溶解的稱為原溶劑(或稱稀釋劑),以B表示;選用的溶劑又稱為萃取劑,以S表示。萃取過程中將含萃取劑多的一相稱為萃取相,以E表示;含原溶劑多的一相稱為萃余相,以R表示;萃取相和萃余相脫除溶劑后分別得萃取液和萃余液,以E'和R'表示。

1.混合液中組分的相對揮發(fā)度接近“1”或者形成恒沸

2.溶質(zhì)在混合液中濃度很低且為難揮發(fā)組分。

3.混合液中有熱敏性重要組分。原料液F萃取劑S混合沉降分層脫除溶劑圖8-1單級萃取操作示意圖萃取相萃余相ERxAyA萃取液E'萃余液R'S對于一種液體混合物,是直接采用蒸餾方法還是萃取方法加以分離,主要取決于技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性。一般在下列情況下采用萃取方法更加經(jīng)濟合理。萃取操作的基本過程如圖8-1所示。分為三個步驟:

混合→沉降分層→溶劑脫除§8-0概述三元物系

溶質(zhì)A可溶于稀釋劑B及萃取劑S中,但萃取劑S與稀釋劑B不互溶

溶質(zhì)A可溶于稀釋劑B及萃取劑S中,稀釋劑B與萃取劑S也可部分互溶三元混合液中有兩對組分可部分互溶,即溶質(zhì)A與萃取劑S部分互溶,稀釋劑B與萃取劑S也部分互溶8-1-1三角形坐標三角形坐標是指利用等邊三角形、等腰直角三角形或任意直角三角形表示一個三元混合物體系的組成及平衡關(guān)系。三角形的三條邊均各自表示某一種組成,三角形坐標內(nèi)點的讀取方法是:過三角形內(nèi)的任意一點分別做三邊的平行線,然后從與各邊的交點上可讀取每一種組成的多少,且最后三種組成之和為1。如右圖所示:§8-1

液-液平衡關(guān)系圖中

xA=0.3xB=0.3xS=0.40.2-0.4-0.6-0.8-1.0-0.2

.

│0.4│0.6│0.8│1.0SABP.0.4

.

0.6

.

0.8

.

│0.21.0

.

圖中

xA=0.3xB=0.3xS=0.40.2-0.4-0.6-0.8-1.0-0.2

.

│0.4│0.6│0.8│1.0SABP.0.4

.

0.6

.

0.8

.

│0.21.0

.

三角形坐標的簡化直讀

xA=0.3xS=0.4計算

xB=1-(xA+xS)=0.30.2-0.4-0.6-0.8-1.0-│0.6│0.4│0.2SABP.│0.8│1.0§8-1液-液平衡關(guān)系液-液萃取過程的相平衡關(guān)系比較復(fù)雜,在這里主要討論溶質(zhì)A可完全溶解于稀釋劑B和萃取劑S中,但B與S不完全互溶。一.溶解度曲線和聯(lián)結(jié)線設(shè)溶質(zhì)A完全溶于稀釋劑B和溶劑S中,而B與S部分互溶。在一定溫度下,組分B與組分S以任意數(shù)量相混合,必然得到兩個互不相溶的液層,各層的組成分別為圖中的L點與J點坐標所示。(即在L與J之間B和S不能互溶)8-1-2液-液相平衡關(guān)系在三角形相圖上的表示

.

.LJABS§8-1液-液平衡關(guān)系LCDFGHJABSC′D′F′G′H′ER均相區(qū)溶解度曲線互溶點兩相區(qū)聯(lián)結(jié)線在總組成為C的兩元混合液中逐漸加入組分A,成為三元混合液,其中組分B與S質(zhì)量比為常數(shù),故三元混合液的組成點將沿AC線而變化。若加入A的量恰好使混合液由兩個液相變?yōu)榫幌鄷r,相應(yīng)組成坐標如點C'所示,點C'稱為互溶點或分層點。分別得到混溶點D'、F'、G'及H',連L、C'、D'、F'、G'、H'及J諸點的曲線為實驗溫度下該三元物系的溶解度曲線。再對總組成為D、F、G、H等二元混合液按上述方法做實驗,8-1-2液-液平衡的相圖表示若組分B與S完全不相溶,則點L與J分別與三角形頂點B與S相重合,整個組成為兩相區(qū)。溶解度曲線將三角形分為兩個區(qū)域,曲線以內(nèi)的區(qū)域為兩相區(qū),曲線以外的為均相區(qū)。兩相區(qū)內(nèi)的混合物分為兩個液相,當(dāng)達到平衡時,兩個液層稱為共軛相,聯(lián)結(jié)共軛液相組成坐標的直線稱為聯(lián)結(jié)線,萃取操作只能在兩相區(qū)內(nèi)進行。LCDFGHJABSC′D′F′G′H′ER均相區(qū)溶解度曲線互溶點兩相區(qū)聯(lián)結(jié)線8-1-2液-液平衡的相圖表示二.

輔助曲線和臨界混溶點ABSR1R2E2E1R3R4E3E4P臨界混溶點圖8-6a一定溫度下,三元物系的溶解度曲線和聯(lián)結(jié)線是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)而標繪的,使用時若要求與已知相成平衡的另一相的數(shù)據(jù),常借助輔助曲線(也稱共軛曲線)求得。只要有若干組聯(lián)結(jié)線數(shù)據(jù)即可作出輔助曲線。通過已知點R1、R2…等分別作底邊BS的平行線,再通過相應(yīng)聯(lián)結(jié)線另一端點E1、E2…等分別作與側(cè)直角邊AB的平行線,諸線分別相交于點J、K、…,聯(lián)結(jié)這些點所得平滑曲線即為輔助曲線。利用輔助曲線便可從已知某相R(或E)確定與之平衡的另一相組成E(或R)。8-1-2液-液平衡的相圖表示輔助曲線與溶解度曲線的交點P,表明通過該點的聯(lián)結(jié)線為無限短,相當(dāng)于這一系統(tǒng)的臨界狀態(tài),故稱點P為臨界混溶點。由于聯(lián)結(jié)線通常都具有一定的斜率,因而臨界混溶點一般不在溶解度曲線的最高點。臨界混溶點由實驗測得,只有當(dāng)已知的聯(lián)結(jié)線很短時,才可用外延輔助曲線的方法求出臨界混溶點。ABSR1R2E2E1R3R4E3E4P臨界混溶點圖8-6b8-1-2液-液平衡的相圖表示三.分配系數(shù)和分配曲線

1.分配系數(shù)在一定溫度下,當(dāng)三元混合液的兩個液相達到平衡時,溶質(zhì)在E相與R相中的組成之比稱為分配系數(shù),以kA表示,即同樣,對組分B,其表達式為式中yA,yB—分別為組分A、B在萃取相E中的質(zhì)量分率;

xA,xB—分別為組分A、B在萃余相R中的質(zhì)量分率8-1-2液-液平衡的相圖表示聯(lián)結(jié)線的斜率>0

kA>1,yA>xA

聯(lián)結(jié)線的斜率為0

kA=1,yA=xA

聯(lián)結(jié)線的斜率<0kA<1,

yA<xA

kA值愈大,萃取分離的效果愈好。

分配系數(shù)表達了某一組分在兩個平衡液相中的分配關(guān)系。kA值愈大,萃取分離的效果愈好。kA值與聯(lián)結(jié)線的斜率有關(guān)。不同物系具有不同的分配系數(shù)kA值;同一物系,kA值隨溫度而變,在恒定溫度下,kA值隨溶質(zhì)A的組成而變。只有在一定溶質(zhì)A的組成范圍內(nèi)溫度變化不大或恒溫條件下的kA值才可近似視作常數(shù)。2.分配曲線溶質(zhì)A在三元物系互成平衡的兩個液層中的組成,也可像蒸餾和吸收一樣,在x-y直角坐標圖中用曲線表示。以萃余相R中溶質(zhì)A的組成xA為橫標,以萃取相E中溶質(zhì)A的組成yA為縱標,互成平衡的E相和R相中組分A的組成在直角坐標圖上以N點表示,如圖所示。若將諸聯(lián)結(jié)線兩端點相對應(yīng)組分A的組成均標于x-y圖上,得到的曲線稱為分配曲線。8-1-2液-液平衡的相圖表示圖示條件下,在分層區(qū)濃度范圍內(nèi),E相內(nèi)溶質(zhì)A的組成yA均大于R相內(nèi)溶質(zhì)A的組成,即分配系數(shù)kA>1,故分配曲線位于y=x線上側(cè)。若隨溶質(zhì)A濃度的變化,聯(lián)結(jié)線發(fā)生傾斜,方向改變,則分配曲線將與對角線出現(xiàn)交點。這種物系稱為等溶度體系。y=xyAxAOABSERLKyAPyAExAR分配曲線PPxAP圖4-7有一對組分部分互溶時的分配曲線8-1-2液-液平衡的相圖表示四.溫度對相平衡關(guān)系的影響通常,物系的溫度升高,溶質(zhì)在溶劑中的溶解度加大,反之減小。因而,溫度明顯地影響溶解度曲線的形狀、聯(lián)結(jié)線的斜率和兩相區(qū)的面積,從而也影響分配曲線形狀。右圖表示了有一對組分部分互溶物系,在T1、T2及T3(T1<T2<T3)三個溫度下的溶解度曲線和聯(lián)結(jié)線。顯而易見,溫度升高,分層區(qū)面積縮小。圖8-9溫度對互溶度的影響(Ⅰ類物系)P1P2P3T1T3T2(T1<T2<T3)BSA8-1-2液-液平衡的相圖表示圖8-11杠桿規(guī)則的應(yīng)用ABSREM

.F如圖所示,將Rkg的R相與Ekg的E相相混合,即得到總組成為Mkg的混合液。反之,在分層區(qū)內(nèi),任一點M所表示的混合液可分為兩個液層R、E。M點稱為和點,R點和E點稱為差點?;旌衔颩與兩個液相E、R之間的關(guān)系可用杠桿規(guī)則描述,即8-1-2液-液平衡的相圖表示五.杠桿規(guī)則

式中E,R

—E相和R相的質(zhì)量(kg)或質(zhì)量流量(kg/s);

,—線段ME與MR的長度。2.E相與R相的量與線段長成反比:圖8-11杠桿規(guī)則的應(yīng)用ABSREM

.F1.代表混合液總組成的M點和代表兩液層組成的E點及R點應(yīng)處于同一直線上。8-1-2液-液平衡的相圖表示如:和點M離E點越近,則E相的質(zhì)量越大。若在A、B二元料液F中加入純?nèi)軇㏒,則形成的三元混合液總組成的坐標M點沿SF線而變,具體位置由杠桿規(guī)則確定,即杠桿規(guī)則是物料衡算的圖解表示方法,是萃取操作過程中物料衡算的基礎(chǔ)。8-1-3

萃取過程在三角形相圖上的表示對單級萃取過程,若所用的萃取溶劑為純組分,則組分坐標位置為三角形頂點S,有時溶劑是循環(huán)使用的,其中可能含有少量組分A和B,這時溶劑的組成坐標位置在三角形均相區(qū)內(nèi)。后續(xù)討論中,若不作特別說明,溶劑都是指純組分。8-1-2液-液平衡的相圖表示若將定量的純?nèi)軇㏒加入到A、B兩組分的原料液F中,如前所述,混合液的組成點M應(yīng)在FS連線上,M點的位置可由杠桿規(guī)則確定。當(dāng)溶劑用量為SR(或SE)時,和點MR(或ME)正好落在溶解度曲線上,這時混合液只有一個相,兩種情況下料液均不能被分離。因此,適宜的溶劑用量應(yīng)在SR及SE之間,使混合液組成點M位于兩相區(qū)內(nèi)。EmaxABSMEME...FMRR圖8-12單級萃取在相圖上的表達8-1-2萃取過程的相圖表示當(dāng)F、S經(jīng)充分混合后,混合液沉降分層得到兩個平衡的E相和R相。利用共軛曲線(假定為已知)用試差作圖法作過M點的聯(lián)結(jié)線ER,得到E點及R點。E相和R相的數(shù)量關(guān)系可用杠桿規(guī)則求算。EmaxABSMEME...FMRR圖8-12單級萃取在相圖上的表達若從E相和R相中脫除全部溶劑,則得到萃取液和萃余液。延長SE和SR線,分別與AB邊交于點及,即為該兩液體組成的坐標位置。和的數(shù)量關(guān)系仍可用杠桿規(guī)則確定。即8-1-2萃取過程的相圖表示萃取操作溫度應(yīng)選擇適當(dāng)由于溫度升高一般使分層區(qū)面積縮小,故萃取操作不宜在高溫下進行。若溫度過低,又會使液體粘度過大,界面張力增加,擴散系數(shù)減小。因而,萃取操作溫度應(yīng)作適當(dāng)選擇。由圖8-12知,單級萃取效果決定于R'及E'的位置。若從頂點S作溶解度曲線的切線SEmax,延長與AB邊交于,該點代表在該溫度下可能得到的最高濃度的萃取液。與組分B、S之間的互溶度密切相關(guān),互溶度越小,萃取操作的范圍越大,可得到的便越高。8-1-2萃取過程的相圖表示§8-2萃取過程的計算一.單級萃取的計算

A.操作流程§8-2萃取過程的計算原料液FxF萃余相RxR萃取相EyE萃取劑SyS原料液F萃取劑S混合

沉降分層

脫除溶劑圖8-1單級萃取流程萃取相萃余相ERxAyA萃取液E'萃余液R'SxF

B.條件與任務(wù)已知條件:

①原料液流量F,組成xF②萃取劑種類,組成yS③操作條件下的A,B,S相平衡關(guān)系目標任務(wù):①確定萃取劑用量S,并保證萃余相中溶質(zhì)組成xA符合規(guī)定要求②確定R,E及yA③確定脫除溶劑后萃取液、萃余液的量以及組成E'(y'E),R'(x'R)

C.任務(wù)分類:①組成類yA,y'E

,x'R②流量類S,R,E及E',R'D.計算過程

1)組成計算——圖解法依據(jù):三角形相圖及溶解度曲線;射線規(guī)則;§8-2萃取過程的計算思考:圖中E'及R'點即為從E相及R相中脫除全部溶劑后的萃取液及萃余液組成坐標點。①由xF

和xR可確定點F及點R;②過點R作聯(lián)結(jié)線與FS線交于M點,

與溶解度曲線交于E點(yA);③延長SE、SR分別交AB于E'(y'E)

和R'(x'R)ABS●ME●FR圖8-15(a)單級萃取圖解xRxF§8-2萃取過程的計算圖8-15(b)單級萃取計算ABSMEFR2)流量計算——杠桿規(guī)則/加和規(guī)則

F+S=M=E+RE'+R'=F(8-6)②E:③R:④E':⑤R':①S:R=M-E=F+S-E(8-9)式8-8還可以寫成以組成表達的形式:同理,§8-2萃取過程的計算當(dāng)組分B、S可視作完全不互溶時,則式8-10可改寫成以質(zhì)量比表示的物料衡算式,即B(XF—X1)=S(Y1—YS)(8-10a)式中B—原料液中稀釋劑的量,kg或kg/h;

S—萃取劑的用量,kg或kg/h;

XF—原料液中組分的質(zhì)量比組成,kgA/kgB;

X1—單級萃取后萃余相中組分的質(zhì)量比組成,kgA/kgB;

Y1—單級萃取后萃取相中組分的質(zhì)量比組成,kgA/kgS;

YS—萃取劑中組分的質(zhì)量比組成,kgA/kgS。聯(lián)立Y=KX

及式8-10a,便求得單級萃取的有關(guān)參數(shù)。(課后)組分B、S完全不互溶時的萃取計算§8-2萃取過程的計算【例題】以100kg純?nèi)軇┡c100kg含A、B的混合液進行單級萃取,從中抽提溶質(zhì)組分A。原料混合物中含A的質(zhì)量分率為0.4,其操作條件下的物系平衡關(guān)系如圖所示。試求:1)萃取相及萃余相的量和組成;2)為使萃余相中的溶質(zhì)A組成降至最小所需的溶劑用量及;3)為獲得萃取液溶質(zhì)A最大組成所需的溶劑量;4)單級萃取溶劑用量的范圍。解:1)由進料組成xF確定F點,由杠桿定律確定和點M在連線上的位置。SA1.0B-0.8--0.6-0.2--F---│

0.4

0.6

0.8

0.2

E1E0E2ERR1R0R2P

.M

.M0§8-2萃取過程的計算M=F+S=100+100=200kg由題給條件,易知混合液的總組成為:

zA=0.20zB=0.30zS=0.50借助圖中輔助曲線圖解,求得過M點的連線。由其兩端點E、R讀得兩相的組成:萃取相E:yA=0.22yB=0.12yS=0.66萃余相R:xA=0.13xB=0.84xS=0.03E=200-66.7=133.3kg§8-2萃取過程的計算2)由

與溶解度曲線交點E1可得萃取相的yA最小值。與之成平衡的共軛相R1所含溶質(zhì)的組成xA,即為本過程所能達到的xAmin。通過輔助曲線求連線,由圖上R1點讀得:

xAmin=0.03對應(yīng)溶劑用量為最大值Smax:§8-2萃取過程的計算3)為獲得最大的萃取液濃度,可過S點作溶解度曲線的切線交于。由點可讀得:4)溶劑用量的上限Smax已在第2問中求得。溶劑用量的下限Smin,

由連線與溶解度曲線的另一各交點R2求得,即:所以,溶劑用量范圍是:10kg<S<800kg由輔助曲線求得過切點E0的連結(jié)線交于M0,可得:§8-2萃取過程的計算§8-2萃取過程的計算二.多級錯流萃取的流程

B.特點(與單級比較):①原料:前一級的萃余相作為本級的原料;Fk=Rk-1

②萃取劑:每一級相同

S1=S2=…=Sn③萃取相:匯集合并E=E1

+E2

+…+En

適合于量小、溶質(zhì)A含量較低的原料的萃取

A.操作流程NE,yA123nS2SnSRR'E'F,xFR1,x1R2,x2R3,x3Rn,xnS1S3E1,y1E2,y2E3,y3En,ynSEC.問題描述:已知:原料液流量F,組成xF

;各級萃取劑用量Sk

;

操作條件下的A,B,S相平衡關(guān)系

最終萃余相組成xn

任務(wù):計算理論級數(shù)

n;確定Rn,E及yA

確定脫除溶劑后萃取液、萃余液的量以及組成E'(y'E),R'(x'R)§8-2萃取過程的計算三.多級逆流萃取流程

B.特點:①前一級的萃余相作為本級的原料;Fk=Rk-1(F1=F)②后一級的萃取相作為本級的萃取劑,Sk=Ek+1(Sn=S)

適合于量大、溶質(zhì)A含量較高的原料的萃取C.問題描述:已知:原料液流量F,組成xF

;萃取劑用量S

;

操作條件下的A,B,S相平衡關(guān)系

最終萃余相組成xn

任務(wù):計算理論級數(shù)

n;確定Rn,E1

及y1

確定脫除溶劑后萃取液、萃余液的量以及組成E'(y'E),R'(x'R)

A.操作流程N12knSRR'E'SEx2

xk-1R2

Rk-1xk

xn-1

Rk

Rn-1x1R1xn

RnN

xFFSysEk+1

Enyk+1

ynE3

Eky3

ykE2

y2E1

y1

1.溶劑的選擇性及選擇性系數(shù)所選溶劑首先要具有一定的選擇性,即溶劑對混合液中各組分溶解能力的差異。一般希望溶劑對溶質(zhì)組分A具有較大的溶解能力,對其它組分具有較小或沒有溶解能力,為了表示這種溶解能力的差異,常用選擇系數(shù)β來衡量,其定義為§8-3溶劑的選擇及其它萃取法簡介8-3-1溶劑的選擇對于單級萃取,β越大,所獲得兩相E、R中溶質(zhì)濃度相差越大,即萃取效果越好。對于多級逆流萃取,在相同的操作溶劑比(S/F)下,β越大,各級的萃取推動力就越大,則達到相同的分離要求所需的理論級數(shù)越少。因此,應(yīng)盡可能選擇β較大的溶劑。當(dāng)β等于1時,則有:從上面關(guān)系式易知:溶質(zhì)組分A與原溶劑B在萃取相和萃余相中的組成之比相等,并與原料液中的比值相同,故達不到分離的目的。因此,不能選擇此類液體作為溶劑。選擇性系數(shù)還可整理成以下形式:8-3-1溶劑的選擇可見,選擇性系數(shù)β與分配系數(shù)kA有關(guān)。由于在部分互溶、互呈平衡的兩相中,其萃余相以組分B為主,而萃取相則以組分S為主。因此,當(dāng)kA>1時,必有β>1。分配系數(shù)kA愈大,則β愈大,分離效果愈好。當(dāng)kA<1時,則β可能大于1,也可能接近于1。顯然β接近1時,采用萃取方法難以實現(xiàn)分離,故不宜選作萃取的溶劑。原則上應(yīng)選擇β遠大于1的液體作為溶劑。2.溶劑與原溶劑的互溶度溶劑與原溶劑的互溶度愈小,則兩相區(qū)愈大,萃取操作范圍隨之?dāng)U大,當(dāng)兩者完全不互溶時,則選擇系數(shù)達到無窮大,此時選擇性最好。8-3-1溶劑的選擇

B、S互溶度小,分層區(qū)面積大,可能得到的萃取液的最高濃度ymax’也較高。

3.溶劑的可回收性在萃取過程中,溶劑回收的費用常常是萃取過程的一項關(guān)鍵的經(jīng)濟指標。所以,在實際應(yīng)用中多選擇萃取效果好、回收效果也好的溶劑。對于溶劑的回收多采用蒸餾的方法。4.溶劑的物理性質(zhì)由于溶劑的物性如兩相密度差的大小,界面張力及粘度的大小直接影響兩相接觸狀態(tài)、分相的難易以及兩相的流動的速度,從而限制了過程及設(shè)備的分離效率和生產(chǎn)能力。因此,在選用溶劑時需考慮其物理性質(zhì)對萃取效果的影響.8-3-1溶劑的選擇8-3-2其它萃取方法簡介回流萃取

所謂回流萃取,即在常規(guī)逆流萃取塔上增加一個塔段,并在塔頂引入部分含溶質(zhì)A組成更高,且與萃取相不完全互溶的萃取液作為回流,使萃取相進一步增濃的萃取過程,如圖所示。圖中進料口以下的塔段稱為提濃段。進料口以上的塔段稱之為增濃段。

§8-4萃取設(shè)備8-4-1萃取設(shè)備的分類萃取設(shè)備的分類方法一般分為:1.按兩相的接觸方式,可分為逐級接觸式和微分接觸式兩類。逐級接觸式操作中兩相組成發(fā)生階躍式的變化,微分接觸式中兩相組分發(fā)生連續(xù)的變化。2.按外界是否有外功輸入來劃分,一般可分為外加能量設(shè)備和無外加能力設(shè)備。3.根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的特點和形狀進行分類,可分為組件式和

塔式的。8-4-2混合-澄清槽(1)結(jié)構(gòu)混合-澄清器輕相重相重相輕相2混合-澄清槽優(yōu)缺點混合澄清槽由混合器及澄清槽兩部分組成。它具有處理量大,級效率高;結(jié)構(gòu)簡單適用范圍廣,可進行多級連續(xù)操作等優(yōu)點。同時它也具有設(shè)備占地面積大,溶劑貯量大;設(shè)備費和操作費較高的缺點。8-4-3塔式萃取設(shè)備一.噴灑塔噴灑塔或稱噴淋塔,屬于微分接觸式。它具有結(jié)構(gòu)簡單、投資費用少、易維護的優(yōu)點。同時它具有軸向返混嚴重,傳質(zhì)效率極差,理論級數(shù)一般不超過1-2的缺點?!?-4萃取設(shè)備輕相重相輕相重相二篩板萃取塔

萃取過程中的篩板塔輕液輕液重液重液篩板輕液分散在重液內(nèi)的混合液分散相聚集界面溢流管塔板上兩相流動情況:為保證篩板塔正常操作,應(yīng)考慮以下幾點:①分散相應(yīng)均勻地通過全部篩孔,防止連續(xù)相短路而降低分離效率;②兩相在板間分層明顯,而且要有一定高度的分散相累積層。篩板萃取塔是逐級接觸式萃取塔。由于受到多層篩板的作用,使得分散相多次分散及凝聚,表面得以多次的更新,同時也限制了軸輕液分散的篩板萃取塔輕液向上流相界面輕液篩板降液管重液向下流擋板分散的輕液輕液向上流相界面重相液滴篩板升液管重液向下流擋板重液重液分散的篩板萃取塔向的返混,有助于提高萃取效率,所以篩板塔在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。三.填料萃取塔填料萃取塔的塔內(nèi)充填適宜的填料,塔兩端裝有兩相進出口管。該塔具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、操作方便的優(yōu)點。但同時由于受到返混作用,其級效率較低。8-4-3塔式萃取設(shè)備填料萃取塔輕液輕液重液重液液-液相界面填料四.轉(zhuǎn)盤萃取塔轉(zhuǎn)盤萃取塔是由定環(huán)、轉(zhuǎn)盤等構(gòu)成。該塔結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、操作彈性及通量較大,同時由于在操作過程中抑制了軸向返混作用,其傳質(zhì)效率高。8-4-3塔式萃取設(shè)備輕液輕液重液重液界面格柵定環(huán)轉(zhuǎn)盤

轉(zhuǎn)盤萃取塔五.攪拌填料塔攪拌填料塔內(nèi)裝有多段的絲網(wǎng)填料層,每兩段填料層之間裝有一固定在中心軸上的渦輪式攪拌器,在塔的兩端留有空間作為澄清室。在操作過程中,攪拌區(qū)起到了混合器作用,而填料段則起到了澄清槽的作用,所以,攪拌填料塔可視為混合區(qū)與分相區(qū)交替排列的逐級萃取設(shè)備。重液出輕液出重液入輕液入1.轉(zhuǎn)軸2.攪拌器3.絲網(wǎng)填料123六.脈沖萃取塔脈沖萃取塔是指向萃取塔內(nèi)輸入一種脈沖,使塔內(nèi)液體在流動中伴隨上下脈動的一類塔。該塔分離效果好,但生產(chǎn)能力有所下降,功耗有所增加。由于它的結(jié)構(gòu)簡單,防護屏蔽性能良好,無轉(zhuǎn)動設(shè)備,便于實現(xiàn)遠距離的控制。七.往復(fù)篩板萃取塔對于塔徑較大的萃取塔,使液體產(chǎn)生脈沖較為困難,則可將篩板固定在上、下運動的中心軸上,在電機的驅(qū)動下,篩板作上、下的運動,產(chǎn)生篩板與液體的相對運動,以代替液體的上、下脈沖運動,同時可取得上述脈沖塔的效果,此塔稱為往復(fù)篩板萃取塔。8-4-3塔式萃取設(shè)備8-4-4離心萃取器離心萃取器是利用離心力的作用使兩相快速充分混合、快速分相的一種萃取裝置。特別適用于要求接觸時間短,物流滯流量低,易乳化、難分相的物系。離心萃取器有多種分類方法,按兩相接觸方式可分為微分接觸式和逐級接觸式。一.波德式離心萃取器

波德式離心萃取器也稱離心薄膜萃取器

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