動畫|萃取設備工作原理

萃取(Extraction)是分離液體混合物的一種單元操作,依據液體混合物中各組分在溶劑中溶解度的差異分離液體混合物,俗稱抽提

                                                                  

萃取設備



——離心萃取機——


動畫|萃取設備工作原理的圖1


——混合·沉降萃取器——


動畫|萃取設備工作原理的圖2


——脈沖篩板萃取塔——


動畫|萃取設備工作原理的圖3


——篩板萃取塔——


動畫|萃取設備工作原理的圖4


——填料萃取塔——


動畫|萃取設備工作原理的圖5


——往復篩板萃取塔——


動畫|萃取設備工作原理的圖6


——轉盤篩板萃取塔——


動畫|萃取設備工作原理的圖7


動畫|萃取設備工作原理的圖8

萃取設備簡介


萃取設備又稱萃取器,其作用是實現兩液相之間的質量傳遞。對萃取設備的基本要求是使萃取系統的兩液相之間能夠充分混合、緊密接觸并伴有較高程度的湍動;同時使傳質后的萃取相與萃余相能夠較完善的分開。萃取設備的種類很多,按兩相接觸方式,可分為逐級接觸式和連續接觸式;按形成分散相的動力,可分為無外加能量與有外加能量兩類,前者只依靠液體送入設備時的壓力和兩相密度差在重力作用下使液體分散,后者則依靠外加能量用不同的方式使液體分散;此外,根據兩相逆流的動力不同,可分為重力作用和離心力作用兩類。

動畫|萃取設備工作原理的圖9


動畫|萃取設備工作原理的圖10

常用的萃取塔型


①轉盤塔

              

在工作段中,等距離安裝一組環板,把工作段分隔成一系列小室,每室中心有一旋轉的圓盤作為攪拌器。這些圓盤安裝在位于塔中心的主軸上,由塔外的機械裝置帶動旋轉。轉盤塔結構簡單,處理能力大,有相當高的分離效能,廣泛應用于石油煉制工業和石油化工中。

                   

②脈動塔

                                

在工作段中裝置成組篩板(無溢流管的)或填料。由脈動裝置產生的脈動液流,通過管道引入塔底,使全塔液體作往復脈動。脈動液流在篩板或填料間作高速相對運動產生渦流,促使液滴細碎和均布。脈動塔能達到更高的分離效能,但處理量較小,常用于核燃料及稀有元素工廠。


③振動板塔


將篩板連成串,由裝于塔頂上方的機械裝置帶動,在垂直方向作往復運動,借此攪動液流,起著類似于脈動塔中的攪拌作用。


萃取塔設計主要是確定塔的直徑和工作段高度。先從液體流量除以操作速度,得出塔截面,算出塔徑。然后根據塔的特性以及物系性質和分離要求,確定傳質單元高度和傳質單元數,最后兩者相乘即得塔的工作段高度。也有按當量高度與理論級數計算工作段高度的。


動畫|萃取設備工作原理的圖11

離心萃取機


萃取專用的離心機,由于可以利用離心力加速液滴的沉降分層,所以允許加劇攪拌使液滴細碎,從而強化萃取操作。離心萃取機有分級接觸和微分接觸兩類。前者在離心分離機內加上攪拌裝置,形成單級或多級的離心萃取機,有路維斯塔式和圓筒式離心萃取機。后者的轉鼓內裝有多層同心圓筒,筒壁開孔,使液體兼有膜狀與滴狀分散,如波德比爾涅克式離心萃取機。離心萃取機特別適用于兩相密度差很小或易乳化的物系,由于物料在機內的停留時間很短,因而也適用于化學和物理性質不穩定的物質的萃取。


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