淺析這幾種萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理
時(shí)間:2020-11-05 14:05:41
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萃取設(shè)備又被稱為萃取器,一種用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備,能夠使萃取劑與料液很好接觸,完成料液所含組分的完善分離,有分級(jí)接觸和微分接觸兩類。在萃取設(shè)備中,通常情況下是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中,較少用液膜狀態(tài)分散的。
離心萃取機(jī)
萃取專用的離心機(jī),因?yàn)槟軌蜻\(yùn)用離心力加速液滴的沉降分層,因此允許加重?cái)嚢枋挂旱渭?xì)碎,進(jìn)而強(qiáng)化萃取操作。離心萃取機(jī)有分級(jí)接觸和微分接觸兩類。前者在離心分離機(jī)內(nèi)加上攪拌裝置,形成單級(jí)或多級(jí)的離心萃取機(jī),有路維斯塔式和圓筒式離心萃取機(jī)。后者的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有多層同心圓筒,筒壁開(kāi)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(jī)。離心萃取機(jī)非常適用兩相密度差很小或易乳化的物系,因?yàn)槲锪显跈C(jī)內(nèi)的停留時(shí)間很短,因此也適用化學(xué)和物理性質(zhì)不穩(wěn)定的物質(zhì)的萃取。
脈沖篩板萃取塔
在工作段中裝置成組篩板(無(wú)溢流管的)或填料。由脈動(dòng)裝置形成的脈動(dòng)液流,根據(jù)管道引入塔底,使全塔液體作往復(fù)脈動(dòng)。脈動(dòng)液流在篩板或填料間作高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成渦流,促使液滴細(xì)碎和均布。脈動(dòng)塔能實(shí)現(xiàn)更高的分離效能,但處理量較小,經(jīng)常使用于核燃料及稀有元素工廠。
往復(fù)篩板萃取塔
將篩板連成串,由裝于塔頂上端的機(jī)械裝置帶動(dòng),在垂直方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng),借此攪動(dòng)液流,起著類似于脈動(dòng)塔中的攪拌功能。
轉(zhuǎn)盤篩板萃取
在工作段中,等距離安裝一組環(huán)板,把工作段分隔成一系列小室,每室中心有一旋轉(zhuǎn)的圓盤作為攪拌器。那些圓盤安裝在處于塔中心的主軸上,由塔外的機(jī)械裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明了,加工處理能力大,有非常高的分離效能,廣泛運(yùn)用于石油煉制工業(yè)和石油化工中。
混合·沉降萃取器
混合澄清器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,用于促進(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)候裝有導(dǎo)板和絲網(wǎng),用于加速液滴的凝聚分層。根據(jù)分離要求,混合澄清器能夠單級(jí)使用,還可以組成級(jí)聯(lián)。
萃取塔適用于萃取的塔設(shè)備,有填充塔、篩板塔、轉(zhuǎn)盤塔、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;兩者之間在塔內(nèi)作逆向流動(dòng)。除篩板塔外,各類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,分別適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,只適用于容易萃取或要求不高的場(chǎng)合。