简述液-液萃取分离的原理
液-液萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后,一个液相中的溶质经过物理或化学作用另一个液相,或在两相中重新分配的过程。
在大部分情况下,一种液相是水溶剂,另一种液相是有1机溶剂。溶质,在不同的溶剂中溶解度相差很大,通过液相混合,溶质从一种液相转移到另一种液相。原始溶液中溶质含量很少。
萃取过程的条件
1 .两个接触的液相完全不互溶或部分互溶;
2.溶质组分和稀释剂在两相中分配比不同;
3.两相接触混合和分相;
4.溶剂A和B 对溶质S的溶解能力不一样,溶剂具有选择性。
萃取设备的选择
对于一个液液萃取过程来说,选择合适的传质设备,是一件比较重要的工作,但也是比较困难的工作。各种传质设备具有不同的特性,而且萃取过程及萃取系统中各种因素的影响也是错综复杂的。
设备的选型应考虑系统的性质和设计特性:
(1).系统所需要的理论级数:
为完成一定的分离要求,萃取设备必须具有所需要的理论级数。所需要的理论级数较少,如2-3级,一般无机械搅拌的设备可以选用,如填料塔、筛板塔等。
所需要的理论级数较多,如5级以上,就必须选用具有外加能量的萃取设备,如转盘塔、振动塔。当需要更多的理论级数时,如稀土萃取过程往往需要几十级,甚至几百级,此时一般只能选用混合澄清器。
(2).处理量:
设备的处理量往往由生产任务所决定。所要求的处理量大,可选用转盘塔、筛板塔,Kuhni塔;处理量较小,可选用填料塔,脉冲筛板塔、脉冲填料塔等。
(3).停留时间:
在萃取操作中如果系统对停留时间有要求时,如抗1菌素生产中,发酵液的萃取,往往要求在萃取设备中停留时间较短,此时可选用离心萃取器。如果系统伴有较慢的化学反应,要求有足够的停留时间时,采用混合澄清器也是合适的。
(4).相比:
系指分散相和连续相的流量比,对于塔式萃取设备,为了产生较大的接触面积,通常将流量大的一相作为分散相。相比过大,非搅拌型的塔不宜选用,而应该选用搅拌型的塔,混合澄清器基本上不受相比大小的影响。
(5).系统的物理性质:
系统的物理性质对萃取设备的选择有密切的关系。两相密度差大可选用塔式萃取器;萃取在如下几种情况下应用,通常是有利的:①料液各组分的沸点相近,甚至形成共沸物,为精馏所不易奏效的场合,如石油馏分中烷烃与芳烃的分离,煤焦油的脱酚。反之应选用离心萃取器;系统的界面张力大,粘度高,则应考虑有外加能量的萃取设备,以保证较大的接触面积;界面张力小,可选用填料塔,若系统具有腐蚀性的,则应优先考虑填料塔。
(6).设备与操作、维修费用:
选用萃取设备时,除需要考虑设备的制造费用外,还要考虑设备的操作和维修费用。包括设备内的物料存储量,尤其是溶剂的存储量、溶剂的回收费用及溶剂的损耗。
(7).设备的安装场地:
设备的安装场地应根据实际情况确定,场地面积有限应选用塔式设备;若场地高度有限,则可考虑混合澄清器。
全自动液液萃取仪
XS-44 是一种应用于化学实验室中的液-液萃取装置。, 对液-液化学萃取时, 一般采用震荡萃取或用分液漏斗手摇萃取,既笨重, 萃取效率又低, 人工劳动强度大。本产品为全自动工作方式, 由萃取瓶和空气压缩机两大部分组成。其工作原理是利用气压将水样和萃取剂充分结合并激烈碰撞, 以达到完全萃取的目的。温度的影响温度对萃取效果的影响较为复杂,可以从两个方面来考虑:一方面,在一定压力下,升高温度。同时, 本产品还大大减少了对环境的污染, 提高了萃取效率, 使分析结果***。可广泛用于地面水, 工业废水及生活污水的萃取工作。例如:水体中的油, 挥发酚, 阴离子等物质的萃取工作。
1 萃取效率:大于95%;
2萃取速度快, 一分钟萃取一个样品。
3萃取自动化程度高, 即开即用;
4时间可任意设置, 流量可任意调节;
5适用于所有液-液萃取工作;
温度的影响
温度对萃取效果的影响较为复杂,可以从两个方面来考虑:一方面,在一定压力下,升高温度;由于升高温度作为萃取剂
CO2的分子间距增大,分子间作用力减小,密度降低,溶解能力相应下降。另一方面,在一定压力下,升高温度被萃取物的挥发性增强,分子的热运动加快,分子间缔和的机会增加,从而使溶解能力增大。在石油化工、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、食品和医1药工业等领域得到广泛的应用。因此,温度对超临界萃取率的影响应综合这两个因素来考虑:升高温度,分子的热运动加快,分子的缔和的机会增加,从而使溶解度的增加起了一定的主导作用。在实际生产中,
超临界CO2萃取的温度控制为大于临界温度,但不宜太高,一般为31.5℃~85℃是较好操作温度。
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