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萃取設(shè)備又稱 萃取器,一類用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備,能夠使萃取劑與料液良好接觸,實現(xiàn)料液所含組分的完善分離,有分級接觸和微分接觸兩類。在萃取設(shè)備中,通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中,很少用液膜狀態(tài)分散的。
2萃取設(shè)備類型編輯
萃取設(shè)備類型很多,按設(shè)備結(jié)構(gòu)分為三類:
混合澄清器 由混合室和澄清室兩部分組成,屬于分級接觸傳質(zhì)設(shè)備。混合室中裝有攪拌器,用以促進液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相,借此重相在級間流轉(zhuǎn)。澄清室是水平截面積較大的空室,有時裝有導(dǎo)板和絲網(wǎng),用以加速液滴的凝聚分層。根據(jù)分離要求,混合澄清器可以單級使用,也可以組成級聯(lián)。當級聯(lián)逆流操作時,料液和萃取劑分別加到級聯(lián)兩端的級中,萃余液和萃取液則在相反位置的級中導(dǎo)出。混合室的工作容積可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過程所需時間算出。澄清室的水平截面積,可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數(shù)須經(jīng)實驗測定。一般認為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時,級效大致相等。因此,在放大設(shè)計時,可按實測的萃取時間與分層速度設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備。混合澄清器結(jié)構(gòu)簡單,級,放大效應(yīng)小,能夠適應(yīng)各種生產(chǎn)規(guī)模,但投資和運轉(zhuǎn)費用較大。
常用的萃取塔型有:
①轉(zhuǎn)盤塔
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。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(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤塔結(jié)構(gòu)簡單,處理能力大,有相當高的分離效能,廣泛應(yīng)用于石油煉制工業(yè)和石油化工中。(見彩圖)
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(chǎn)生的脈動液流,通過管道引入塔底,使全塔液體作往復(fù)脈動。脈動液流在篩板或填料間作高速相對運動產(chǎn)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(fù)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(shè)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(jù)塔的特性以及物系性質(zhì)和分離要求,確定傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù),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(shù)計算工作段高度的。
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