闭式涡轮搅拌萃取塔的特性及其改进
萃取槽搅拌装置的重要性不言而喻
萃取槽搅拌装置的重要性不言而喻
萃取槽在设计搅拌装置一般采用泵混叶轮，其中泵混叶轮的形式与叶轮直径是直接影响运行成本、运行效果。
泵混叶轮分为封闭式与半开式，以前大型萃取槽都是采用封闭式泵混叶轮，但因抽力大、容易带入空气，现在都改为半开式，抽力适中且制造成本低。
老式萃取箱的设计，叶轮直径为混合室长的1/3，后来在实践中取2/3~3/4。
直径小的叶轮，其搅拌速度快且剪切力大，两相混合过程中分离过细不宜分相，达不到需要的效果。
反之，直径大的叶轮其搅拌速度慢、剪切力小、抽力小，但是搅拌功率偏大，能耗增加，运行成本增加。
其次叶轮大，加工成本大、安装维修不方便。
经P204萃取箱实践，叶轮直径取混合室1/2最为合适。
气体搅拌萃取塔传质性能的研究
气体搅拌萃取塔传质性能的研究【摘要】本文采用气体代替机械进行搅拌,在塔内装入不同组合形式的静态混合器,对煤油(苯甲酸)-水-空气三相体系的传质参数进行了研究,分析了滞液率、气含率和传质系数的影响因素。
【关键词】气体搅拌静态混合器气含率滞液率传质系数机械搅拌萃取塔已经广泛地应用于石油和化学工业生产中,但机械搅拌已经不能满足未来扩大工业生产的需要。
近年来,一些研究人员开发了用气体搅拌的萃取过程[1～2],气体搅拌具有内部无机械运动部件、操作稳定、生产能力大、能耗低等特点。
如果在塔内加入静态混合器,能使轻重两组分更加充分的混合,促进液相内的湍动,增加了液-液之间的接触面积,解决了机械搅拌有死角的问题[3]。
从发展的角度来看气体搅拌萃取塔可以取代机械搅拌成为工业生产中的首选,为工业生产带来更高经济效益。
1实验部分1.1实验原理。
采用煤油(苯甲酸)-水-空气三元物系。
煤油由塔底进入作为分散相向上流动,水由塔顶进入作为连续相向下流动。
苯甲酸在煤油中的浓度应保持在0.0020～0.0025Kg苯甲酸/Kg煤油之间。
塔内装有静态混合器,静态混合器的结构如图1所示。
两相在塔内逆流接触以一定的流量通过塔顶分离段流出塔外。
苯甲酸部分地从萃余相转移到萃取相中。
萃取相及萃余相的进出口浓度由容量分析法测定。
气体以一定的流量从塔底进入塔内进行搅拌。
图1筛板、SL型静态混合器的结构1.2实验方法。
传质系数的测定是以水为萃取剂萃取煤油中的苯甲酸。
将配置好的原溶液放入储槽中,启动油相、水相离心泵。
用转子流量计控制进入塔内两相的流量,稳定时间为20min。
在实验过程中始终保持塔顶分离段两相界面位于水入口与煤油出口之间的某一指定位置,达到稳定操作时间后,用锥形瓶取样品,样品浓度由容量分析法测定。
用Simpson数值积分法求传质单元数NOE,用塔的有效高度和传质单元高度HOE,求出传质系数Kla。
气含率用体积法测量,在塔中通入气体后,采用同时关闭所有的进出口阀门,记录关闭阀门前后的液面高度。
设计转盘萃取塔的评价与体会
设计转盘萃取塔的评价与体会设计转盘萃取塔的评价与体会一、引言转盘萃取塔是一种常见的分离和纯化化学物质的设备。
它采用旋转式接触器将气体或液体和固体分离，具有高效、可靠、节能等优点。
在化工、制药、食品等行业得到广泛应用。
本文将对设计转盘萃取塔进行评价与体会。
二、设计原理1. 填料：填料是转盘萃取塔中最关键的部分，其质量决定了设备分离效率和能耗。
填料种类繁多，常见的有环形填料、球形填料等。
2. 转盘：转盘是转盘萃取塔中主要构件之一，它通过电机驱动旋转，使填料不断接触并混合反应物。
3. 进出口管道：进出口管道是连接设备内外的通道，它们必须保证密封性和耐腐蚀性。
三、设计优点1. 高效：转盘萃取塔通过填料和旋转运动使气体或液体与固体充分接触，从而实现高效分离。
2. 可靠：设备结构简单，易于维护和保养，使用寿命长。
3. 节能：转盘萃取塔的运转过程中不需要外加能源，仅依靠旋转运动即可实现分离。
四、设计缺点1. 噪音：由于电机的运行和填料的摩擦，转盘萃取塔在运行时会产生一定噪音。
2. 耐腐蚀性差：由于填料和进出口管道材质的限制，转盘萃取塔对于强酸、强碱等腐蚀性物质的适用范围受到限制。
五、体会与建议在设计转盘萃取塔时，应该注重填料的选择和优化。
填料种类不同，其表面积和孔隙率也不同，从而影响设备分离效率。
在选择进出口管道材质时应该考虑物质的特性以及环境因素等因素。
在实际使用中，还应注意设备维护保养和安全操作。
六、结论设计转盘萃取塔是一项具有挑战性的工作，在优化设备结构、提高分离效率等方面还有很大的空间。
本文对其进行了评价与体会，希望能够为相关领域的工作者提供一些参考。
提取罐改进
提取罐改进提取罐形状直锥型蘑菇型直筒型倒锥形筒身采用倒锥形结构，即：上端小，下端大，锥度可以设置为2~5°，视药材粗细长短而定.一般药材粗而长，松散状况的，锥度选取较大角度。
对于细而碎的药材，锥度选取较小角度。
筒身锥体下端大，上端小，排渣门打开后，药渣因自重往下掉，没有阻碍。
因此，倒锥形式的筒身便宜排渣，解决了传统提取罐排渣慢，药渣容易搭桥的问题。
斜锥型（排渣门又重又沉，气动装置控制排渣门的开启已经是成熟的技术，建议设计还是采用气动装置，自动化开启也是一个亮点）出料口密封形式出渣门强制密封形式过滤方式侧壁过滤过滤面积大，出液多，与底端过滤相比不易堵塞，可以在搅拌轴上安装桨叶刮刀清理滤网（类似下图），实现自动化底部凸起过滤（罗哥介绍过的资料）⏹直筒形状：双加热形式（夹套和底部），加热完全、时间短、便于出渣。
⏹罐底加热有底部加热层、中心加热鼓、中心滤液鼓套。
利用此加热结构可进行小生产试验及正常生产沸腾后的维沸。
中心加热鼓在药液中心加热，有效的利用了能源，加快了加热速度。
又起到支撑底部药材的支桥作用。
中心滤液鼓套加大了出液面积，便于出液，不易堵网。
它可以随出渣门的开启又起到挂带料渣的挂桥作用，使出渣更加顺利。
降低了工人劳动强度，解决了爆锅不安全因素。
⏹罐的顶部中心安装有360°全方位高压清洗球，球的上部与法兰和清洗管道连接，球面密布有射流孔，可旋转、全方位清洗罐壁。
⏹罐的上部装有切线循环管。
可通过泵把提取液从底部经过上切线管进行切线循环，形成一种动态搅拌效果，可使上部漂浮的药材快速溶解在溶媒中，提高了药材的提取效率。
底部过滤普通过滤形式，容易堵料，出液较困难环形网过滤喷淋方式清洗球罐的顶部中心安装有360°全方位高压清洗球，球的上部与法兰和清洗管道连接，球面密布有射流孔，可旋转、全方位清洗罐壁。
也可用清洗球喷洒溶剂，使得混合均匀。
导液管内置环形喷淋管加热方式中央加热中央加热+两外加热器优点：同时从里、外对物料加热，热传导快，热效率高，物料受热均匀，提取液质量好，解决了单方向加热物料，加热时间长，物料受热不均匀，靠近罐壳药材温度过高易过热变质，中心药材温度低，影响有效成分析出，浪费中药资源的问题。
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取塔分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类主要是确定塔的直径和工作段高度。
先从液体流量除以操作速度，得出塔截面，算出塔径。
然后根据塔的特性以及物系性质和分离要求，确定传质单元高度和传质单元数，最后两者相乘即得塔的工作段高度。
另外，也有按当量高度与理论级数计算工作段高度的。
常用的萃取塔型设计及分类有：
1.盘萃取塔：在工作段中,等距离安装一组环板,把工作段分隔成一系列小室，每室中心有一旋转的圆盘作为搅拌器。
这些圆盘安装在位于塔中心的主轴上，由塔外的机械装置带动旋转。
转盘塔结构简单，处理能力大，有相当高的分离效能，广泛应用于石油炼制工业和石油化工中。
2.脉动萃取塔：在工作段中装置成组筛板(无溢流管的)或填料。
由脉动装置产生的脉动液流，通过管道引入塔底，使全塔液体作往复脉动。
脉动液流在筛板或填料间作高速相对运动产生涡流，促使液滴细碎和均布。
脉动塔能达到更高的分离效能，但处理量较小，常用于核燃料及稀有元素工厂。
3.振动板萃取塔：将筛板连成串，由装于塔顶上方的机械装置带动，在垂直方向作往复运动，借此搅动液流，起着类似于脉动塔中的搅拌作用。
注：本文取自天一萃取。
萃取塔改造方案
气化废水萃取塔改造方案由于酚类化合物毒性大，国家严格限制含酚废水的排放，并制定了排放标准为0.5 mg/L。
自70年代起，国内外学者开始开展有关苯酚稀溶液分离的研究，由于萃取方法具有溶质可回收，即资源再利用的特点，该方法得到了各国专家学者的重视。
采用的萃取方法主要有物理萃取法和络合萃取法。
物理萃取法的研究主要集中于70年代，具有代表性的溶剂为甲基异丁基甲酮、异丙醚和正辛醇等，物理萃取法虽然对于苯酚具有较大的萃取平衡分配系数，但是由于在水中的溶解度较大，一般需要考虑溶剂的回收。
络合萃取法起源于80年代中期，是近年来研究和应用的热点，使用的萃取剂主要为具有长碳链取代基的磷氧类萃取剂和胺类萃取剂，通过氢键缔合或离子对成盐与酚结合，具有较物理萃取作用的萃取剂更大的萃取能力。
目前，哈尔滨气化厂含酚废水的萃取回收装置中，萃取剂为异丙醚，该回收工艺为典型的物理萃取过程。
一．哈尔滨气化厂萃取塔的目前工况：萃取塔类型：转盘塔废水处理量：80 m3/h塔径：2 m塔高：18 m (含上下澄清段)进出口含酚量：水相进口：6300 mg/L水相出口：～1000 mg/L萃取剂进口：0 mg/L萃取剂比水相: 1:10由于萃残液含酚量太高，无法满足终端生化处理的要求，排放的废水达不到国家的排放标准，目前处于限期整改阶段。
根据终端生化处理的能力和要求，需要对于萃取塔进行改造，降低萃残液中酚含量至300 mg/L，以达到国家的废水排放标准。
二．小试实验结果：采用哈尔滨气化厂提供的生产工艺中萃取塔的入口废水为样品，以异丙醚为萃取剂，本实验室开展了错流萃取平衡的实验研究，其中，采用四胺基安替比林法测定水相酚的含量。
具体的实验结果如表1所示。
表1 工业废水处理的多级错流萃取结果(萃取剂比水相=1:10)浓度, mg/L pH 分配系数萃取率原始料液6300 10.02第1级1034 10.02 51.0 83.59%第2级440 10.02 13.5 93.02%第3级291 10.02 5.1 95.38%第4级210 10.02 3.8 96.67%第5级188 10.02 1.2 97.02% 根据表1的实验结果可以看出，对于实际废水，异丙醚对于酚的萃取能力随含酚量的减小而减小，这主要与废水中酚的种类较多，且萃取能力不同有关。
工业搅拌器
2.3 具体提高搅拌效果的措施
2.3.1装设挡板
在釜内装设挡板，既能提高液体的湍流程度，又 能使切向流动的变化变为轴向和径向流动，制止 打旋现象。装设挡板后釜内液面下凹现象基本消 失，釜内液体流动形成湍流，使搅拌效果显著提 高。 注：挡板的安装方式与液体黏度有关
挡板安装方式与粘度的关系
粘度 低粘度 （<7Pa· s） 中等粘度 （7~10Pa· s） 高粘度 （>10Pa· s） 粘度>12Pa· s 安装方式 垂直纵向安装在内壁上，上部伸出液面，下 部到达釜底 液体或固液体系，应使挡板离开釜壁 应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜 无需安装挡板
仅考虑搅拌目的时搅拌器的选型
推荐形式 流动状态
三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、桨式、圆盘涡轮 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式 桨式、螺杆式、框式、螺带式、 锚式 桨式、六叶折叶开启式涡轮 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式 螺带式、螺杆式、锚式
湍流 (低粘流体)
层流 (高粘流体) 湍流 (低粘流体) 层流 (高粘流体)
①剪切作用 ②循环流量③高转速 ①循环流量 ②剪切作用 ③低转速 ①循环流量 ②传热面上高流速
4 设备选型应遵循的原则
4.1原则
所谓设备选型既是从多种可以满足相同需要的不同型号、规格 的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出购买 决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效益。 设备选型应遵循的原则如下： 4.1.1生产上适用——所选购的设备应与本企业扩大生产规模或 开发新产品等需求相适应。 4.1.2技术上先进——在满足生产需要的前提下， 要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术 寿命 4.1.3经济上合理——即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、 维护费用低，并且回收期较短。
自动液液萃取装置的操作介绍 萃取装置常见问题解决方法
自动液液萃取装置的操作介绍萃取装置常见问题解决方法吸取了同类产品的优点，避开了不足，制造性接受封闭式气流震荡内循环原理，可以一键启动，自动萃取；萃取过程无需放气；萃取结束自动清洗；萃取废液经由活性吸取了同类产品的优点，避开了不足，制造性接受封闭式气流震荡内循环原理，可以一键启动，自动萃取；萃取过程无需放气；萃取结束自动清洗；萃取废液经由活性炭吸附罐吸附，自动排放，全部的运行指令、参数均可通过液晶触摸屏操作。
具有自动化程度高、省时省力、节能环保等优点。
制造性接受封闭式气流内循环震荡原理，萃取过程无需人工放气；一键萃取震荡，自动静置分层；自动吸入洗涤剂，自动洗涤和清洗；一次性可萃取4组样品，萃取效率高，操作简单便捷；大屏幕液晶触摸屏设计，可视化操作；适合用于水质监测中的水中油、挥发酚等的各类需要液液萃取的场合。
自动液液萃取装置操作方法如下：一、开机前的准备查看“仪器使用记录”，检查电源、环境条件。
二、开机1、关闭全部阀门，依据试验要求连接上固相萃取柱，下端接上试管，使固相萃取装置密封。
未连接固相萃取柱的阀门保持关闭状态。
2、开真空泵开关，依据要求对固相萃取柱进行预淋洗。
3、据固相萃取装置压力，调整阀门开关，掌控流速达到所需流速即可。
4、将样品加入到活化后的萃取柱中，抽至近干。
5、加入冲洗溶剂，将萃取柱中的杂物冲洗干净，抽干。
6、打开固相萃取装置，将收集的废液全部倒出，重新拿干净的试管接上，用洗脱液洗脱被分析物，收集洗脱液，抽干。
三、关机1、关闭真空泵电源，移走收集洗脱液的试管，卸下固相萃取柱，切断电源。
2、填写仪器使用记录，清洁整理工作现场。
注意：自动液液萃取装置是产生振荡的装置，假如保证不了安装环境，仪器启动后就会产生移动，振动异常，滑道上安装的分液漏斗就有可能接触不好而脱落。
为了避开以上现象的发生，要依照说明书来安装。
—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
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