離心萃取概述
離心萃取概述

離心萃取是迄今為止最為快速、高效的液-液萃取設備。在工作原理上,離心萃取是在離心力場中使密度不同又互不混溶的兩種液體的混合液實現分相;而常規的混合澄清萃取槽是在重力場中分相。這一差別通常用分離因素α來表示:

α=ω2r/g

式中:  ω—旋轉角速度;  r—旋轉半徑;  g—重力加速度。

α在數值上就是離心加速度與重力加速度的比值。離心萃取機運行時α的數值一般為幾百到幾千。由于α的數值大,因而分相迅速。分相能力強又為加強混合促進傳質和縮短傳質時間創造了條件。因此離心萃取機具有級停留時間短、級存留液量少和級效率高等特點,這使其不僅應用于一般的萃取體系,極大地提高生產效率,并且適用于某些有特殊要求的體系。自30年代離心萃取機問世以來,至今已有多種類型,主要應用于核燃料、廢水處理、制藥和濕法冶金等領域。

離心機的工作包含兩個過程—即混合傳質過程與兩相分離過程,而這兩個過程是在同一機內完成的。

1.混合傳質過程:輕重兩相溶液按一定比例分別進入下部混合室,從轉鼓中心入口處由輪式攪拌漿混合分散,此時兩相液體得到了充分混合,使溶質由一相液體中傳遞到另一相液體中,從而完成了混合傳質過程。 

2.分離過程:混合液在混合室中由導液輪導入轉鼓,在轉鼓中由幅板帶動混合液同步回轉,在離心力場下,兩相互相分離,比重大的重相液體在向上流動過程中逐步遠離轉鼓中心而靠向鼓壁;比重小的輕相液體逐步遠離鼓壁靠向中心。最終兩相液體分別通過各自堰板進入收集室由引管接出機外,完成兩相分離過程。

多臺單級離心萃取機按兩相逆流串聯即組成離心萃取線,該線保持分餾萃取工藝不變。由于離心萃取速度快、存液量小,該線必須配套完整的自動控制系統、精準的流量系統和準確的化學分析數據,以保證余液,反液產品同時合格。

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