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液-液萃取塔


一、概述
       液-液萃取亦稱溶劑萃取,是在液體混合物中加入與其不完全相溶的液體為溶劑,造成二相,利用原液體中的某些成分在兩液相之間不同的分配關系將有效成分分離開。這是一個液-液之間的傳質過程。
       液-液萃取具有處理能力大、分離效果好、回收率高、可連續操作以及易于自動控制等特點。在石油化工、濕法冶金、原子能工業、生化、環保、食品和醫藥工業等領域有了廣泛的應用。目前萃取技術的發展還依賴于實驗室的研究,從中試規模摸索工藝條件,然后再放大到工業裝置。國外已有專業生產萃取設備的公司,并提供可做實驗的小型實驗裝置,以實驗提供設計參數,給用戶提供整套技術服務。我國至今為止尚無一家專業制造萃取設備的企業,萃取設備仍依賴專業研究機構的特殊設計以應用于特定體系。

二、萃取應用場合
       蒸餾與萃取的區別:蒸餾:是利用混合液中各組分的揮發度不同來達到分離的目的;萃取:是利用某組分在不同溶劑中溶解度的差異來達到分離的目的。
       液-液萃取主要用于以下幾種情況:
       1、溶液中各組分的沸點非常接近,即各組分的相對揮發度接近于1,用蒸餾方法很不經濟;
       2、溶液中含有大量的低沸點的物質,或者低沸點組分的汽化潛熱較大,用蒸餾方法回收時,需要消耗的大量的熱能;
       3、溶液中某些組分形成恒沸物,用蒸餾方法難以分離;
       4、溶液中要回收的組分,屬于熱敏性物質,蒸餾時容易分解、聚合或發生其他化學變化;
       5、提取很稀溶液中有價物質,如提取液中的鈾、麻黃草浸煮液中的麻黃素;
       6、分離極難分離的金屬,如鋯與鉿、鉭與鈮等。

三、影響萃取的主要因素
       1、溶劑的選擇
       溶劑選擇一般考慮以下因素:
       (1)溶劑的選擇性:表征溶劑的分離能力,類似于蒸餾中的相對揮發度。選擇性系數等于1,沒有分離效果。選擇性系數要大于1。
       (2)分配系數:分配系數與溶質濃度、溫度有關。
       (3)萃取容量:萃取容量要大,可以減小溶劑的循環量。
       (4)溶劑的溶解度:溶劑的溶解度要小,以降低溶劑的損耗。
       (5)溶劑的物性:主要是密度與界面張力。需要有適當的密度差及界面張力。
       2、萃取設備的選擇
       萃取過程實際上是一個相際平衡的過程。
       (1)將一相分散到另一相中,形成很大的相界面面積;
       (2)在分散相液滴和連續相接觸時,發生傳質,并使傳質過程進行到接近平衡的程度;
       (3)分散相液滴的凝并
       在萃取過程中液滴的這種“分散-凝并-再分散”的過程,使得“分散-傳質-凝并”,“再分散-傳質-凝并”過程不斷地循環。傳質機理過程對萃取設備的性能具有重要的影響。

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