萃取设备
液-液萃取与萃取设备
1.液-液萃取
1.1概述
液-液萃取亦称溶剂萃取，是在液体混合物中加入与其不完全相溶的液体为溶剂，造成第二相，利用原液体中的某些成分在两液相之间不同的分配关系将有效成分分离开。这是一个液-液之间的传质过程。
液-液萃取具有处理能力大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及易于自动控制等特点。在石油化工、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、食品和医药工业等领域得到广泛的应用。目前萃取技术的发展还依赖于实验室的研究，从中试规模摸索工艺条件，然后再放大到工业装置。国外已有专业生产萃取设备的公司，并提供可做实验的小型实验装置，以实验提供设计参数，给用户提供整套技术服务。我国至今为止尚无一家专业制造萃取设备的企业，萃取设备仍依赖专业研究机构的特殊设计以应用于特定体系。
1.2萃取应用场合
蒸馏与萃取的区别：蒸馏：是利用混合液中各组分的挥发度不同来达到分离的目的；萃取：是利用某组分在不同溶剂中溶解度的差异来达到分离的目的。
液-液萃取主要用于以下几种情况：
A.溶液中各组分的沸点非常接近，即各组分的相对挥发度接近于1，用蒸馏方法很不经济；
B.溶液中含有大量的低沸点的物质，或者低沸点组分的汽化潜热较大，用蒸馏方法回收时，需要消耗的大量的热能；
C.溶液中某些组分形成恒沸物，用蒸馏方法难以分离；
D.溶液中要回收的组分，属于热敏性物质，蒸馏时容易分解、聚合或发生其他化学变化；
E.提取很稀溶液中有价物质，如提取液中的铀、麻黄草浸煮液中的麻黄素；
F.分离极难分离的金属，如锆与铪、钽与铌等。
1.3影响萃取的主要因素
A.溶剂的选择；
溶剂选择一般考虑以下因素：
(1).溶剂的选择性：表征溶剂的分离能力，类似于蒸馏中的相对挥发度。选择性系数等于1，没有分离效果。选择性系数必须大于1。
(2).分配系数：分配系数与溶质浓度、温度有关。
(3).萃取容量：萃取容量要大，可以减小溶剂的循环量。
(4).溶剂的溶解度：溶剂的溶解度要小，以降低溶剂的损耗。
(5).溶剂的物性：主要是密度与界面张力。需要有适当的密度差及界面张力。
B.萃取设备的选择
萃取过程实际上是一个相际平衡的过程。
(1).将一相分散到另一相中，形成很大的相界面面积；
(2).在分散相液滴和连续相接触时，发生传质，并使传质过程进行到接近平衡的程度；
(3)分散相液滴的凝并。
在萃取过程中液滴的这种“分散-凝并-再分散”的过程，就使得“分散-传质-凝并”，“再分散-传质-凝并”过程不断地循环。传质机理过程对萃取设备的性能具有重要的影响。
2.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；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。
3.涡轮搅拌萃取塔
涡轮搅拌萃取塔是一种装有多孔板的机械搅拌型萃取设备。Kühni塔是典型的涡轮萃取塔，也是目前应用最为成功的一种涡轮萃取塔，该塔于20世纪60
年代由瑞士Kühni 公司提出，70～80年代在欧洲得到广泛的工业应用。
涡轮塔的结构
搅拌室主要部件：
A.安装在中心轴上的涡轮混合器。
B.用于在垂直方向上隔开各个隔室的固定孔板。
涡轮混合器是一个双入口的径向流动叶轮，以产生涡轮萃取塔隔室的特征流型。
涡轮搅拌萃取塔的优点：
A.级效率高；
B.相比大；
C.结构简单；
D.操作方便；
E.处理量大；
F.适应性强。
涡轮萃取塔是液-液萃取中的重要设备，可以在分离要求较高的场合中使用，尤以其结构简单、操作方便、处理量大、适应性强为特点，因而受到人们的普遍关注。涡轮搅拌萃取塔已经在萃取工业中得到了广泛的应用。世界上已经有超过3000个涡轮搅拌萃取塔用于实验室研究、工艺过程开发和工业生产，直径从6cm 的小型实验塔，直至5.4m的工业塔。
涡轮萃取塔应用的工业领域有：
石油化工工业用于芳烃抽提和从原油馏分中萃取润滑油；
制药和化工工业中用于从水溶液萃取维生素，苷，生物碱及其他有机物；
从水溶液中萃取醋酸；回收和净化N,N-二甲基苯甲酸胺、吡啶、二甲亚砜、二氯苯等溶剂；
萃取香草类化合物和从糖浆中萃取柠檬酸等；
湿法冶金工业用于从镍、钴中回收锌，从浸出液和粗磷酸液中回收铀；
环境工程废水处理工业用于从废水中萃取除酚和硝基苯等有机物，化纤生产废水除锌等。
4.研究成果的实施
华东理工大学化工学院长期从事着萃取工艺及装置的研究，先后研究过填料萃取塔、转盘塔、改进型转盘塔、偏心转盘塔、立式混合澄清塔、涡轮搅拌萃取塔等多种萃取设备，并取得许多成果。目前在国内已有多台不同直径的萃取塔在石油化工、精细化工、医药工业中得到应用。
实验室萃取塔：Ф75mm-300mm 处理量：10kg/h-200kg/h
工业萃取塔的设计规模：
Ф500mm-1.8m 处理量：500kg/h-16000kg/h
目前萃取技术的发展还依赖于实验室的研究，从中试规模摸索工艺条件，然后再放大到工业装置。由于萃取系统涉及的领域范围之大，到目前为止还没有一套完整的设计方法可不依赖于实验数据进行放大的。随着这种高效率的涡轮搅拌萃取塔的不断被应用，我们对该塔进行了大量的并逐步深入的研究。包括对塔的几何结构、塔内的流体流动和传质特性进行研究。通过研究，基本掌握了涡轮搅拌萃取塔设计方法及塔内构件的几何尺寸参数。建立了传质与返混的通用性数学模型，为工业装置的设计提供可靠的实验数据与数学模型。
萃取塔方面的部分研究论文：
(1).倪信娣，章寿华，于筛成，苏元复等. 糠醛-润滑油系统的流体力学和传
质研究.石油炼制【J】.1981 ，（2）33-37
(2).诸富根，倪信娣，于筛成，苏元复等.转盘塔与改进型转盘塔.化学工程
【J】.1983（3）1-7
(3).F.G.Zhu，X.D.Ni，S.C.Yu，Y.F.Su., A MODIFIED ROTATING DISK
CONTACTOR WITH WIRE MESH COALESCERS. ISEC’83 SESSION TITLES. 1984（80）238. 115-123
(4).S.H.ZHANG，S.C.YU，Y.F.SU.,A Model Liq.-Liq.Extraction Column
Performance-The Influence of Drop Size Distribution on Extraction Efficiency.Can.J.Chem.Eng. 1985,63(2), 212-226
(5).于筛成，倪信娣，周永传等.矩鞍形填料萃取塔的研究.化工装备技术
【J】.1985（6）1-8
(6).毛向荣，于筛成，朱志华等. 涡轮搅拌萃取塔的模型研究.化工装备技术
【J】.2007，28（3）：23-28
(7).于筛成，毛向荣等.机械搅拌类萃取塔.
专利号：ZL200620046646.4 授权日期07.10.17
萃取塔应用实例：
麻黄素生产-转盘塔、填料塔
紫杉醇生产-涡轮搅拌萃取塔
柠檬酸生产-转盘塔、涡轮搅拌萃取塔香兰素生产-涡轮搅拌萃取塔
精细化工生产-涡轮搅拌萃取塔
废水处理-涡轮搅拌萃取塔
部分工业化应用单位：
内蒙古通辽市爱民制药厂
内蒙古赤峰市赤峰制药厂
新疆制药厂
新疆和硕麻黄素厂
新疆巩留麻黄素厂
河南新乡有机化工厂
河南焦作鑫安有限公司
浙江嘉兴中华化工集团有限公司
上海酵母厂
浙江嘉兴中华化工集团
中石油吉化香兰素厂
几类常用的萃取设备以及应用领域
几类常用的萃取设备以及应用领域 萃取设备 分为萃取机（也称离心萃取机），萃取槽(混合澄清槽),萃取塔。 萃取机 产品介绍：离心萃取机是一种新型、快速、高效的液液萃取设备。它与传统的萃取设备如混合澄清槽、萃取塔等在工作原理上有本质的区别。离心萃取机是利用转鼓高速旋转产生的强大离心力，使密度不同又互不混溶的两种液体迅速混合、迅速分离。 特点概述：离心萃取机具有占地面积小、级效率高、萃取剂用量少、密封性好、自动化程度高的特点，便于实现清洁生产。 应用领域：离心萃取机广泛用于湿法冶金、废水处理、生物、制药、石化、精细化工、原子能等领域。尤其适用于密度相近、在重力场下难以分离的产品，或溶液中溶质含量很低的物质的分离。 萃取槽 产品介绍：萃取槽（又称混合澄清槽）是靠重力实现两相分离的一种逐级接触式萃取设备，就水相和有机相的流向而言，可分逆流式和并流式；就能量输入方式而言，可分为空气脉动搅拌、机械搅拌和超声波搅拌；就箱提结构而言，除简单箱式混合器之外，还有多隔室的、组合式等各种其他混合器。 特点概述：操作简单灵活、放大可靠、适应性强。 应用领域：萃取槽广泛用于湿法冶金、石化、化肥、核工业 复合高效萃取槽 产品介绍：复合高效萃取槽是由普通混合澄清槽演变而来的，这种萃取槽不设混合室，两相的混合靠专用的混合设备实现高效的混合，从而达到传质的目的。其澄清部分和普通的混合澄清槽的澄清室一样，内设轻相堰、重相堰，实现了两相的澄清分离。 特点概述：由于这种萃取槽省去了搅拌混合设备，所以可以大幅度降低萃取槽的功耗，特别对于处理量大的场合，其节能优势会更加突出。另外，这种形式的萃取槽和反萃取槽可以叠加放置，这样就可以节约占地面积。 萃取塔 萃取塔可分为有机械搅拌和无机械搅拌的萃取塔，有机械搅拌的萃取塔又可分为脉冲筛板塔、转盘塔、震动筛板塔。这里主要介绍转盘塔。 产品介绍：转盘萃取塔属于机械搅拌萃取塔，它由带水平静环挡板的垂直的圆筒构成。静环挡板为中心看孔的平板，静环挡板将圆筒分成一系列萃取室，萃取室中心有转盘，一系列转盘平行地安装在转轴上，转盘和静环的上部和下部分别是两个澄清室。和其他萃取塔一样，工作时轻相和重相分别由塔底和塔顶进入转盘，在萃取塔内两相逆流接触，在转盘的作用下，分散相形成小液滴，增加两相间的传质面积。完成萃取过程的轻相和重相再分别由塔顶和塔底流出。 特点概述：塔式萃取设备具有占地面积小、处理能力大、密闭性能好等特点，根据分离要求，处理能力和体系特性的不同可设计成不同的结构。
[实践]__萃取过程及设备的选择与操作
[实践]__萃取过程及设备的选择与操作萃取过程及设备的选择与操作 学习目标 1(了解液-液萃取操作在化工生产中的重要性，熟悉化工生产过程中常见的液-液萃取方案; 2(熟悉萃取剂的选择原则，掌握萃取剂的选择方法。会根据萃取相图等知识确定萃取剂用量并能进行单级萃取过程的计算。 3(掌握萃取设备的分类及萃取典型设备，能够根据萃取任务进行萃取设备的选择。 4(掌握连续逆流萃取过程及计算，萃取剂最少用量的计算。 5(掌握实训萃取装置的结构，萃取操作的要点及注意事项。能够独立进行萃取装置的操作。通过测定原料液和萃余相的浓度，对萃取效果进行评价。 引言 前已介绍，非均相物系的分离一般用沉降、过滤等操作方法;均相物系中气体 混合物的分离则用吸收与解吸的方法来完成，那么均相液体混合物又该如何分离呢,本学习情境四开始介绍均相液体混合物的分离方法。 均相液体混合物的分离方法目前常用的有三种:蒸发、蒸馏和萃取。 当形成溶液的各组分中，至少有一种组分是不挥发的，通常选用蒸发的方法将不挥发性的组分与挥发性的溶剂分离。 当形成均相混合物的溶液中各组分的均具挥发性，且各组分之间挥发性相差较大时，如果分离任务量大，且不需要很高的温度就能使各组分汽化时，这类均相液体混合物的分离一般采用蒸馏的方法。 萃取也是分离均相液体混合物的常用方法。一般用于以下几种情况:
(1)混合液中各组分之间的挥发性相近，沸点相近，相对挥发度接近于1，甚至形成恒沸物时，用一般的蒸馏方法难以达到或不能达到分离要求的纯度。 (2)需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高，用蒸馏方法需蒸出大量稀释剂，消耗能量很多。 (3)溶液中要分离的组分是热敏性物质，受热易于分解、聚合或发生其它化学变化。 需要说明的是当分离液体混合物用蒸馏或萃取方法均可应用时，其选择操作方式的依据主要是由经济性来确定。与蒸馏比较，整个萃取过程的流程比较复杂，且萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作。但是萃取过程是在常温下操作，无相变化以及选择适当溶剂可以获得较好的分离效果等优点，在很多情况下，仍显示出技术经济上的优势。 本学习情境主要学习萃取过程的有关知识。下面我们基于双氧水生产工艺中氧化液分离任务的完成来学习有关萃取操作的知识。 制定从蒽醌氧化液中分离出双氧水的方案 双氧水是重要的无机化工产品，广泛应用于国民经济各个领域。目前国内双氧水生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水较电解法生产双氧水具有能耗少、成本低和易于实现大规模生产等优点。近20年，蒽醌法生产双氧水的能力迅速增加，国内陆续投产了几十套生产装置，尤其近几年，国内多家年产100kt(HO质量分数为27.5%，下同)和22 200kt大型双氧水企业的投产，大大促进了双氧水生产工艺和技术的进步。 某化工厂采用蒽醌法生产双氧水，工艺过程示意框图如下:
萃取过程及设备
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作，利用相似相溶原理，萃取有两种方式： 液-液萃取，用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分，溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶，具有选择性的溶解能力，而且必须有好的热稳定性和化学稳定性，并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚；用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃；用CCl4萃取水中的Br2. 固-液萃取，也叫浸取，用溶剂分离固体混合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量；用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。 虽然萃取经常被用在化学试验中，但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变（或说化学反应），所以萃取操作是一个物理过程。 萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。 用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取。萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异，使溶质进行液液传质，以达到分离均相液体混合物的操作。萃取操作全过程可包括： 1．原料液与萃取剂充分混合接触，完成溶质传质过程； 2．萃取相和萃余相的分离过程； 3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。通常用蒸馏方法回收。 现以提取含有A、B两组分的混合液中的A组分为例说明萃取操作过程。选用一种适宜的溶剂S，这种溶剂对欲提取的组分A应有显著的溶解能力，而对其它组分B应是完全不溶或部分互溶（互溶度越小越好）。所选用的溶剂S称为萃取剂。待分离的混合液（含A+B）称为原料液，其中被提取的组分A称为溶质，另一组分B（原溶剂）称为稀释剂。 萃取过程的三个步骤：（1）首先将原料液（A+B）与适量的萃取剂S在混合器中充分混合。由于B与S不互溶，混合器中存在S与（A+B）两个液相。进行搅拌，造成很大的相界面，使两相充分接触，溶质A由原料液（稀释剂B）中经过相界面向萃取剂S中扩散。这样A 的浓度在原料液相中逐渐降低，在液相S中逐渐增高。经过一定时间后，两相中A的浓度不再随时间的增长而改变，称为萃取平衡。（2）在充分传质后，由于两液相有密度差，静置或通过离心作用会产生分层，以此达到分离的目的。以萃取剂S为主，并溶有较多溶质A 的一相称为萃取相，以E表示；以稀释剂B为主并含有少量未扩散的溶质A的一相称为萃余相，以R表示。（3）通常用蒸馏的方法回收S。脱除S后的萃取相称为萃取液；脱除S 后的萃余相称为萃余液。 选用的萃取剂的原则：
萃取操作步骤
六、实训操作步骤 （一）开车准备 1. 了解萃取操作基本原理； 2. 了解萃取塔的基本构造，熟悉工艺流程和主要设备； 3. 熟悉各取样点及温度和压力测量与控制点的位置，熟悉用涡轮流量计计量液体流量； 4. 检查公用工程（电、压缩空气）是否处于正常供应状态； 5. 设备上电，检查流程中各设备、仪表是否处于正常开车状态，动设备试车； 6. 检查流程中各阀门是否处于正常开车状态： 阀门V A101、V A102、V A103、V A104、V A105、V A106、V A107、V A109、V A110、V A114、V A116、V A120、V A121、V A123、V A124、V A125、V A126、V A128、V A130、V A132、V A133、V A135关闭； 阀门V A111、V A113、V A115、V A117、V A119、V A122、V A127、V A129、V A134全开。 7. 了解本实训所用分离物系（水-煤油-苯甲酸）。 8. 检查萃取相储槽和萃余相储槽，是否有足够空间贮存实验产生的产品；如萃取相储槽空间不够，打开阀门V A110将萃取相排出；如萃余相储槽空间不够，关闭阀门V A124、V A126，打开阀门V A125、V A128，启动轻相泵P102将煤油从萃余相储槽倒入轻相液储槽V103。 9. 检查重相液储槽和轻相液储槽，是否有足够原料供实验使用；如重相的量不够实验使用，打开阀门V A105将纯水引入重相液储槽至液位LI02的3/4（注意，实验过程中要经常检查液位LI02，当其低于1/4时，打开阀门V A101将水引入使液位LI02达到3/4）；如轻相的量不够实验使用，打开阀门V A127，将煤油加入储槽V103至液位LI04的3/4。 10. 了解实验用压缩空气的来源及引入方法。 11. 按照要求制定操作方案。 （二）正常开车 开车操作的目的是将重相液和轻相液按规定流量引入萃取塔进行质量传递。
萃取设备
液-液萃取与萃取设备 1.液-液萃取 1.1概述 液-液萃取亦称溶剂萃取，是在液体混合物中加入与其不完全相溶的液体为溶剂，造成第二相，利用原液体中的某些成分在两液相之间不同的分配关系将有效成分分离开。这是一个液-液之间的传质过程。 液-液萃取具有处理能力大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及易于自动控制等特点。在石油化工、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、食品和医药工业等领域得到广泛的应用。目前萃取技术的发展还依赖于实验室的研究，从中试规模摸索工艺条件，然后再放大到工业装置。国外已有专业生产萃取设备的公司，并提供可做实验的小型实验装置，以实验提供设计参数，给用户提供整套技术服务。我国至今为止尚无一家专业制造萃取设备的企业，萃取设备仍依赖专业研究机构的特殊设计以应用于特定体系。 1.2萃取应用场合 蒸馏与萃取的区别：蒸馏：是利用混合液中各组分的挥发度不同来达到分离的目的；萃取：是利用某组分在不同溶剂中溶解度的差异来达到分离的目的。 液-液萃取主要用于以下几种情况： A.溶液中各组分的沸点非常接近，即各组分的相对挥发度接近于1，用蒸馏方法很不经济； B.溶液中含有大量的低沸点的物质，或者低沸点组分的汽化潜热较大，用蒸馏方法回收时，需要消耗的大量的热能； C.溶液中某些组分形成恒沸物，用蒸馏方法难以分离； D.溶液中要回收的组分，属于热敏性物质，蒸馏时容易分解、聚合或发生其他化学变化； E.提取很稀溶液中有价物质，如提取液中的铀、麻黄草浸煮液中的麻黄素； F.分离极难分离的金属，如锆与铪、钽与铌等。 1.3影响萃取的主要因素
A.溶剂的选择； 溶剂选择一般考虑以下因素： (1).溶剂的选择性：表征溶剂的分离能力，类似于蒸馏中的相对挥发度。选择性系数等于1，没有分离效果。选择性系数必须大于1。 (2).分配系数：分配系数与溶质浓度、温度有关。 (3).萃取容量：萃取容量要大，可以减小溶剂的循环量。 (4).溶剂的溶解度：溶剂的溶解度要小，以降低溶剂的损耗。 (5).溶剂的物性：主要是密度与界面张力。需要有适当的密度差及界面张力。 B.萃取设备的选择 萃取过程实际上是一个相际平衡的过程。 (1).将一相分散到另一相中，形成很大的相界面面积； (2).在分散相液滴和连续相接触时，发生传质，并使传质过程进行到接近平衡的程度； (3)分散相液滴的凝并。 在萃取过程中液滴的这种“分散-凝并-再分散”的过程，就使得“分散-传质-凝并”，“再分散-传质-凝并”过程不断地循环。传质机理过程对萃取设备的性能具有重要的影响。 2.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。
超临界二氧化碳萃取的过程及设备教学教材
超临界二氧化碳萃取的过程及设备
3.2 超临界流体萃取过程的设计与开发 除了在一些食品提取工业中实现超临界流体萃取的工业化外，其在高附加值产品分离中也展现出新的活力，特别是在制药工业中，其重要性也日显增加。尤其是随着有关毒性物质排放越来越受到严格限制，SCFE的使用范围也会日渐扩大。但是SCFE的使用可行性是与过程的规模、产品的价值、是否需用无毒溶剂的一些因素有关。因此，只有进行周密的设计后，才能定量权衡上面提出的种种因素。一旦得出具有可行性的设计，便会吸引到企业界和研究者的重视和关注。 当前，不仅仅是国外的一些学者和专家作了扼要而实用的综述[1]，而且在国内召开的“超临界流体技术学术及应用研讨会”上有多篇论文专门讨论了SCFE 的工艺与设备设计。早八十年代就出现了SCFE过程设计和开发的报告，近30年间，有关SCFE的设计研究还在不断进展，逐渐完善。有些产品，如真菌脂质的提取，不仅要作SCFE的过程设计，而且还要作其他单元操作，如对液液萃取的设计进行比较，从经济上确定何种过程有优势，从而便于在进一步的投资中作出判断。可以说，目前SCFE已如其他比较成熟的单元操作一样,设计、仿真和优化(design,simulation and optimization)的工作已全面开展，这也从-个侧面表明SCFE的实用性正在受到越来越多的科技工作者的关注。 3.2.1 超临界流体萃取工业装置的开发步骤 图3-16示出了任一扩散分离过程科学开发的流程示意图。在步骤2中确定所涉及物料的特征后，一般情况下，若选用传统的分离单元操作，如蒸馏、液液萃取等，往往是凭设计者的经验来选定，较少采用预设计的方法。在开发过程中直接进行实验研究。但SCFE是新技术，对其了解不多。为了能和其他分
直观演示7大萃取设备的结构和原理
直观演示7大萃取设备的结构和原理 萃取（Extraction）是分离液体混合物的一种单元操作，依据液体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异分离液体混合物，俗称抽提。 萃取设备 ——离心萃取机—— ——混合·沉降萃取器——
——脉冲筛板萃取塔—— ——筛板萃取塔——
——填料萃取塔—— ——往复筛板萃取塔——
——转盘筛板萃取塔—— 萃取设备简介 萃取设备又称萃取器，其作用是实现两液相之间的质量传递。对萃取设备的基本要求是使萃取系统的两液相之间能够充分混合、紧密接触并伴有较高程度的湍动；同时使传质后的萃取相与萃余相能够较完善的分开。萃取设备的种类很多，按两相接触方式，可分为逐级接触式和连续接触式；按形成分散相的动力，可分为无外加能量与有外加能量两类，前者只依靠液体送入设备时的压力和两相密度差在重力作用下使液体分散，后者则依靠外加能量用不同的方式使液体分散；此外，根据两相逆流的动力不同，可分为重力作用和离心力作用两类。
常用的萃取塔型 ①转盘塔 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。 萃取塔设计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
萃取与分离技术 萃取基本概念及分离方法
模块三萃取技术 学习目标 知识目标 1．掌握萃取操作的基本知识、三角形相图、相平衡关系、单级萃取操作的工艺计算；掌握萃取操作的适用场合；掌握萃取操作、常见事故及其处理方法。 2．理解萃取过程的基本原理，理解萃取操作过程的控制与调节。 3．了解各种萃取操作的基本流程，了解各种萃取设备的结构、特点及其选择方法。能力目标 1．能够用三角形相图表示萃取操作过程，分析萃取操作过程的影响因素，并 能够进行萃取剂的选择，液—液萃取操作的选择。 2．能够了解萃取操作的开停车，常见事故及其处理方法。 素质目标 1．培养学生工程技术观念； 2．培养学生独立思考的能力，逻辑思维的能力； 3．培养学生能应用所学知识解决工程实际问题的能力。 任务单 东方化工集团有限分司，乙酸水溶 液中回收乙酸，这一过程中使用萃取 的方式进行，要求处理量为每批1t， 其中乙酸含量为50%（质量百分率 下同），要求最终乙酸的组成达70% 以上。完成下列任务： （1）确定回收方法； （2）选用适宜的萃取剂； （3）选用合适的萃取设备； （4）计算萃取剂用量。
萃取基本概念及分离方法的任务单（18-1） 班级________组别_____姓名__________组员名单______________________ 基本概念 常用术语萃取： 萃取剂： 萃取相： 萃余相： 萃取液： 萃余液： 溶质： 原溶剂（稀释剂）： 溶解溶解度曲线： 连接线（共轭线）： 共轭液层（共轭相）： 辅助曲线： 临界混熔点： 分配曲线： 分配系数： 萃取操作的分类及适用场合 萃取操作的分类 适用场合 建议选用分离方法 得分
萃取基本概念及分离方法的任务单（18-1） 班级________组别_____姓名__________组员名单______________________ 基本概念 常用术语萃取：利用混合物中的各组份在溶剂中的溶解度的不同，而达到混合物分离的目的。萃取剂：萃取剂：所选用的溶剂。 萃取相：以萃取剂为主溶有溶质的相。E 萃余相：以原溶剂为主溶质含量较低的相。R 萃取液：除去萃取相中的溶剂而得到的液体。E’ 萃余液：除去萃余相中的溶剂而得到的液体。R’ 溶质：混合物中被分离出的组份。A 原溶剂（稀释剂）：原混合物中与溶剂不互溶或仅部分互溶的组份。 溶解溶解度曲线：将代表诸平衡液层的组成坐标点连接起来的曲线。 连接线（共轭线）：萃取相E和萃余相R两点的联线。 共轭液层（共轭相）：二元混合物中加入适量的萃取剂，即形成了二个液层萃取相E和萃余相R，把达到平衡时的两个液层称为“共轭液层或共轭相”。 辅助曲线：分别过共轭液层的两点作三角形任意两条边的平行线，其交点的连线。 临界混熔点：辅助曲线与溶解度曲线的交点。 分配曲线：将三角形相图中各组相对应的平衡液层中溶质A的浓度转移到x-y直角坐标上，所到的曲线。 分配系数：组份在萃取相E中浓度与其在萃余相R中的浓度之比值。 萃取操作的分类及适用场合 萃取操作的分类物理萃取：利用溶剂对欲分离的组份具有较大的溶解能力，溶质通过扩散作用转移到溶剂中，从而达到分离的目的的过程。 化学萃取：由于化学作用，溶剂选择性地与溶质化合或络合，从而帮助溶质重新分配，达到分离目的的过程。 适用场合（1）原料液中各组分间的相对挥发度接近于1或形成恒沸物。若采用蒸馏方法不能分离或很不经济； （2）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分。若采用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大； （3）原料液中需分离的组分是热敏性物质。这种物料蒸馏时易于分解、聚合或发生其它变化。 （4）高沸点有机物的分离。用萃取方法代替技术很高的真空蒸馏、分子蒸馏，可降低能量消耗。 建议选用分离方法 得分
超临界二氧化碳萃取地过程及设备
3.2 超临界流体萃取过程的设计与开发 除了在一些食品提取工业中实现超临界流体萃取的工业化外，其在高附加值产品分离中也展现出新的活力，特别是在制药工业中，其重要性也日显增加。尤其是随着有关毒性物质排放越来越受到严格限制，SCFE的使用范围也会日渐扩大。但是SCFE的使用可行性是与过程的规模、产品的价值、是否需用无毒溶剂的一些因素有关。因此，只有进行周密的设计后，才能定量权衡上面提出的种种因素。一旦得出具有可行性的设计，便会吸引到企业界和研究者的重视和关注。 当前，不仅仅是国外的一些学者和专家作了扼要而实用的综述[1]，而且在国内召开的“超临界流体技术学术及应用研讨会”上有多篇论文专门讨论了SCFE 的工艺与设备设计。早八十年代就出现了SCFE过程设计和开发的报告，近30 年间，有关SCFE的设计研究还在不断进展，逐渐完善。有些产品，如真菌脂质的提取，不仅要作SCFE的过程设计，而且还要作其他单元操作，如对液液萃取的设计进行比较，从经济上确定何种过程有优势，从而便于在进一步的投资中作出判断。可以说，目前SCFE已如其他比较成熟的单元操作一样,设计、仿真和优化(design,simulation and optimization)的工作已全面开展，这也从-个侧面表明SCFE的实用性正在受到越来越多的科技工作者的关注。 3.2.1 超临界流体萃取工业装置的开发步骤 图3-16示出了任一扩散分离过程科学开发的流程示意图。在步骤2中确定所涉及物料的特征后，一般情况下，若选用传统的分离单元操作，如蒸馏、液液萃取等，往往是凭设计者的经验来选定，较少采用预设计的方法。在开发过程中直接进行实验研究。但SCFE是新技术，对其了解不多。为了能和其他分离过程作出比较，必须在此前作出预设计或过程仿真、优化，其流程如图3-16所描述。按照科学开发的原则，不管采用何种分离过程，理应先进行仿真，再作实验验证，有利于省时省力。随着计算机的快速发展，图3-16的开发流程，更为开发研究者乐于采用。Lira[2]指出，图3-16中的步骤4和6是决定最终SCFE是否成功的关键。但是没有步骤3和5，更多的优化工作要在实验验证(步骤7)后进行，这就延缓开发进程和花费更多的人力、物力。
WTM-DT210D DTRO实验室膜分离浓缩设备技术文件
WTM-DT210D 碟管式反渗透浓缩设备 7.5MPa 技 术 协 议 合肥沃腾膜分离设备有限公司
目录 一、设计说明 (2) 二、工艺流程 (2) 三、流程说明 (3) 四、设备特点 (4) 五﹑系统组成 (5) 六﹑DTRO实验室膜分离浓缩设备参数 (6) 七、设备照片，仅供参考。 (7)
3 3 不锈钢 一、设计说明 本设备主要用于确定料液分离纯化的参数并确定其所能达到的效果及所得产品性能的优劣等，为工业化系统提供设计依据。系统可适用于多种规格型号的卷式膜。本系统可以提供相当广的流量、压力范围。最高运行压力可达到75Bar 。 DT 膜技术即碟管式膜技术，分为DTRO （碟管式反渗透）；DTNF （碟管式纳滤）两大类，是一种独特的膜分离设备。碟管式膜组件采用开放式流道，DT 组件两导流盘直接距离为4mm ，盘片表面有一定方式排列的凸点。 这种特殊的力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能，从而有效的避免了膜堵塞和浓差极化现象，成功的延长了膜片的使用寿命；清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含沙系数的物料，适应恶劣的进水条件。 DT 膜组件专门为处理高浓度物料及废水处理而设计，采用开放式湍流流体动力学原理，使得悬浮固体及污染物不易沉积于膜组件内部。用于料液的浓缩，脱盐，分离，提纯，澄清等工艺实验，可广泛应用于制药，食品饮料，化工，植物提取，环保水处理等领域，特别适合高校、科研机构、企业研发中心及小批量生产的使用。
三、流程说明 本设备由水箱V101，增压泵P101、高压泵P102、膜组件M101及其他阀门、仪表、管路等组成。 1、试验开始前，用清水冲洗设备。 将清水置于水箱V101中，开启阀门G101、G103、截止阀ZX101，检查阀门G102、G111、G112处于关闭状态，然后开启增压泵P101、高压泵P102冲洗设备。冲洗结束将水排放。 2、开始试验 将料液置于水箱V101中，开启阀门G101、G103、截止阀ZX101，检查阀门G102、G111、G112处于关闭状态。然后开启增压泵P101、高压泵P102，通过调节截止阀ZX101和变频器频率使得运行压力为所需值。收集淡侧溶液，浓侧溶液返回水箱V101，直到达到所需浓缩倍数，或淡测流量小于指定值时停机。 3、试验结束后，用清水冲洗设备。 备注：可在变频器面板上设定指定压力恒压运行。
实验一 超临界萃取设备汇总
实验一超临界萃取设备 一、概述 超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction，简称SFE或者SCFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂，由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。超临界流体(Supercritical fluid，简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。在此状态下的流体，具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力，同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。因此SCF具有良好的溶剂特性，很多固体或液体物质都能被其溶解。常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等。其中以二氧化碳最为常用。由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点。而且所用溶剂多为无毒气体。避免了常用有机溶剂的污染问题。 早在100多年前，人们就观察到临界流体的特殊溶解性能，但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。1978年召开了首届专题讨论会，1979年首台工业装置投入运行，标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。 超临界萃取之所以受到青睐，是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比，有以下优点：①萃取率高；②产品质量高；③萃取剂易于回收；④选择性好。 2.超临界流体萃取的特点 2.1 萃取和分离合二为一。当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器 与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开，不存时，由于压力下降使得CO 2 在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本。 2 .2 压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近，温度压力 密度显著变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化。的微小变化。都会引起CO 2 可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。 的临界温度为31.16℃。临界压力为7.38MPa，可以有 2.3 萃取温度低。CO 2 效地防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点、低挥
反渗透膜技术与反渗透膜分离设备特点
反渗透膜技术与反渗透膜分离设备特点 2020年8月20日
反渗透水处理的应用领域涉及到食品、饮料、石油、化工、电子、制药、生物等。不仅可用于饮用水、超纯水制备，更可用于海水淡化、苦咸水淡化、工业废水处理、资源回收、物料的纯化及浓缩过程。 反渗透技术特点 反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的，具体特点如下： 在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。 反渗透膜分离技术杂质去除范围广。 较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。 利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。 反渗透膜系统特点 完全根据用户需求，确定系统回收率和系统脱盐率，从而获得高浓缩倍数的物料或高纯度的水。 核心膜元件及其配套控制器件品质有保障。 所得产品品质稳定性好，可实现高倍数浓缩，脱盐较为彻底。
脱盐(浓缩)过程中始终处于常温状态，处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，可显著提高有效成分含量，减轻后续工段压力。 系统能耗低，生产周期短，操作维护方便，运行成本低。 系统能有效降低废水中的BOD和COD含量，减轻企业及国家环保压力，环保效益和社会效益非常显著。 遵循经济、合理、规范化的设计理念，从经济性和技术性双重角度为客户考虑。 工艺设计规范化，布局合理，由资深工程师、专业的三维设计师、工艺师共同打造。控制系统通过集成数据处理，在线监控重要操作参数，随时掌握系统运行状况，更可实现自动化控制，有效降低工人劳动强度。 设备材质采用卫生级不锈钢，全封闭管道式运行，现场安全卫生，满足GMP(或FDA)规范要求。 德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企
多功能膜分离设备介绍
多功能膜分离设备介绍 膜分离设备的核心技术就是膜分离技术，分离膜是具有选择性分离功能的材料，其工作原理是物理机械筛分原理，其分离过程是利用膜的选择性分离机理实现料液的不同组分间的分离或有小成分浓缩的过程。 分离原理 在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口。在单位时间（Hr）单位膜面积（m2）透析液流出的量（L）称为膜通量（LMH），即过滤速度。影响膜通量的因素有：温度、压力、固含量（TDS）、离子浓度、黏度等。 操作步骤 1．使用设备前，应检查所使用管路阀门，保证管路运行通畅。 2．开启电源开关，辅泵排气，启动辅泵。 3．完全打开截止阀，变频器频率调至25Hz左右，主泵排气，开主泵，待运行稳定后，顺时针旋转慢调截止阀至流速40L/h, 变频器频率调至30 Hz左右。 4．微调频率，使进膜压力达到所需值。 5．关机时，依次关闭主泵，辅泵，将频率调至25Hz左右。 6．使用完毕，及时用水进行膜清洗。必要时严格按照说明书进行酸洗和碱洗，清洗后液体应呈中性。 注意事项 1.原液进入膜系统之前必须经过0.5微米或以上精度的预处理。 2.操作前，应针对所使用膜元件的操作压力，预先设置报警压力值和停机压力 值。 3.不论进行何种操作，处于运行状态膜元件渗透侧出口阀门必须打开，防止渗 透侧产生背压而损坏膜元件。 4.运行时截止阀后的管线必须通畅，否则低压管线将受到损坏。 设备图片
优点； 膜分离技术设备与传统的过滤不同在于：膜可以再分子范围内进行选择性地分离、膜的错流式运行工艺可以解决污染堵塞问题，是一种科学先进的分离技术和工艺。 膜分离的工艺应用开发需以物料体系特性和工艺要求为基准，结合实验开展科学验证，在解决物料精制难题的同时，还要报整工艺的可行性，并适合于工业化得清洁生产为标准。
超临界二氧化碳萃取的过程及设备
超临界流体萃取过程的设计与开发 除了在一些食品提取工业中实现超临界流体萃取的工业化外，其在高附加值产品分离中也展现出新的活力，特别是在制药工业中，其重要性也日显增加。尤其是随着有关毒性物质排放越来越受到严格限制，SCFE的使用范围也会日渐扩大。但是SCFE的使用可行性是与过程的规模、产品的价值、是否需用无毒溶剂的一些因素有关。因此，只有进行周密的设计后，才能定量权衡上面提出的种种因素。一旦得出具有可行性的设计，便会吸引到企业界和研究者的重视和关注。 当前，不仅仅是国外的一些学者和专家作了扼要而实用的综述[1]，而且在国内召开的“超临界流体技术学术及应用研讨会”上有多篇论文专门讨论了SCFE的工艺与设备设计。早八十年代就出现了SCFE过程设计和开发的报告，近30年间，有关SCFE的设计研究还在不断进展，逐渐完善。有些产品，如真菌脂质的提取，不仅要作SCFE的过程设计，而且还要作其他单元操作，如对液液萃取的设计进行比较，从经济上确定何种过程有优势，从而便于在进一步的投资中作出判断。可以说，目前SCFE已如其他比较成熟的单元操作一样,设计、仿真和优化(design,simulation and optimization)的工作已全面开展，这也从-个侧面表明SCFE的实用性正在受到越来越多的科技工作者的关注。 3.2.1 超临界流体萃取工业装置的开发步骤 图3-16示出了任一扩散分离过程科学开发的流程示意图。在步骤2中确定所涉及物料的特征后，一般情况下，若选用传统的分离单元操作，如蒸馏、液液萃取等，往往是凭设计者的经验来选定，较少采用预设计的方法。
在开发过程中直接进行实验研究。但SCFE是新技术，对其了解不多。为了能和其他分离过程作出比较，必须在此前作出预设计或过程仿真、优化，其流程如图3-16所描述。按照科学开发的原则，不管采用何种分离过程，理应先进行仿真，再作实验验证，有利于省时省力。随着计算机的快速发展，图3-16的开发流程，更为开发研究者乐于采用。Lira[2]指出，图3-16中的步骤4和6是决定最终SCFE是否成功的关键。但是没有步骤3和5，更多的优化工作要在实验验证(步骤7)后进行，这就延缓开发进程和花费更多的人力、物力。 图3-16 一个扩散分散过程科学开发的流程示意图 1-要处理（分离）物料的给定；2-物料的表征；3-组分的热力学性质； 4-溶剂或混合溶剂的选择；5a-平衡性质的模型化；5b-传递性质的模型化； 6-过程设计；7-实验验证； 随着工业化的SCFE装置的投产，达到设计规模的正常操作，得出符合要求的产品是工艺、工程、设备、仪表与控制等诸多方面的共同合作和总体水平的体现。要确实保证SCFE装置的可靠性、安全性和操作的合理性和足够的便捷性等，设备也是其中的关键组成部分。在2002年和2004年分别召开的第四届和第五届全国超临界流体技术学术及应用研讨会论文集中都设有“超临界设备”的栏目。也报道了不少我国在研究、开发和制造超临界流体萃取设备的有关看法、经验和成果。下面是几个国内外关于SCFE设备的例子。 3.2.1.1 国外的工业化装置的实例 1978年德国的HAG公司的大型工业化咖啡豆脱咖啡因装置投产后，还有其他的工业化SCFE装置也相继建成。 表3-1 德国和美国的SCFE工业化装置
膜分离设备应用介绍
膜分离设备是利用膜分离技术而在生产工厂按照其膜分离的技术参数标准制造的大型机械设备，其设备能够起分离的作用，效果远远超出传统的分离方式。 1概述 膜分离设备的核心技术就是膜分离技术，分离膜是具有选择性分离功能的材料，工作原理是物理机械筛分原理，分离过程是利用膜的选择性分离机理实现料液的不同组分间的分离或有效成分浓缩的过程。 膜分离技术设备与传统的过滤不同在于：膜可以在分子范围内进行选择性地分离，膜的错流式运行工艺可以解决污染堵塞问题，是一种科学先进的分离技术和工艺。 膜分离的工艺应用开发需以物料体系特性和工艺要求为基准，结合实验开展科学验证，在解决物料精制难题的同时，还要保证工艺的可行性，并适合于工业化的清洁生产为标准。 2简介 用于超过滤、反渗透、气体渗透分离、渗析、电渗析以及液膜分离等一系列膜分离操作的设备。由于膜的构型和分离过程各具特点，设备也有多种类型。有时根据过程目的或用途，分别称为超过滤器、渗透器、渗析器、电渗析器或淡化器等，其未来发展趋势为自动化，简洁化。 3类型 由有机合成膜构成的膜分离设备，主要类型为：①板框式装置。在尺寸相同的片状膜组之间，相间地插入隔板，形成两种液流的流道。由于膜组可置于均匀的电场中，这种结构适用于电渗析器。板框式装置也可应用于膜两侧流体静压差较小的超过滤和渗析。②螺卷式装置。把多孔隔板（供渗透液流动的空间）夹在两张膜之间，使它们的三条边粘着密合，开口边与用作渗透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一张作料液流动通道用的多孔隔板,并一起绕中心管卷成螺卷式元件。料液通道与中心管接合边及螺卷外端边封死。多个螺卷元件装入耐压筒中，构成单元装置。操作时料液沿轴向流动，可渗透物透过膜进入渗透液空间，沿螺旋通道流向中心管引出。该设备适用于反渗透和气体渗透分离，不能处理含微细颗粒的液体。 ③管式装置。用管状膜并以多孔管支撑，构成类似于管壳式换热器的设备，分内压式和外压式，各用多孔管支撑于膜的外侧或内侧。内压式的膜面易冲洗，适用于微过滤和超过滤。④中空纤维式装置。中空纤维不需要支撑而能承受较高的压差，在各种膜分离设备中，它的单位设备体积内容纳的膜面积最大。用中空纤维构成类似于管壳式换热器的设备。中空纤维直径约0.1～1mm，并列达数百万根，纤维端部用环氧树脂密封，构成管板，封装在压力容器
萃取设备的分类和特点
天一萃取萃取设备的分类和特点 1、天一萃取萃取设备的分类 由于液-液萃取过程的多样性，发展了多种多样的液-液萃取设备。它们各具不同的特点，分别用于各种不同的场合。萃取设备可以按不同的方法来分类。例如，可以根据它们的操作方式分为两大类：逐级接触式萃取设备和连续接触式萃取设备。前者由一系列独立的接触级所组成，萃取槽（混合澄清槽）就是其中典型的一种。两相在这类设备的混合室中充分混合，传质过程接近平衡，再进入另一个澄清区进行两相的分离。然后它们分别进入邻近的级，实现多级逆流操作。在连续接触式萃取设备中，两相在连续逆流流动过程中接触并进行传质。两相浓度连续地发生变化，但并不达到真正的平衡。各种柱式萃取设备大多数属于这一类。 此外，萃取设备也可以根据所采用的两相混合或产生逆流的方法进行分类，即不搅拌和搅拌的萃取设备或借重力产生逆流的萃取设备和借离心力产生逆流的萃取设备等类别。例如，最简单的萃取器（如喷淋柱、填料柱）是利用重力，即两相的密度差来达到混合和逆流流动。机械搅拌的萃取器，如转盘塔、脉冲筛板柱等，都引入了机械搅拌来促进两相的分散和混合，但是仍然利用重力来达到两相的逆流流动。为了提高设备的处理能力、传质效率并同时缩短接触时间，发展了多种采用高速搅拌和借离心力实现两相分离和逆流的离心萃取机。 2、天一萃取萃取设备的特点 萃取设备是多种多样的。在萃取柱中，两相在连续逆流过程中不断进行萃取。在混合澄清槽中两相在一些独立的接触级中进行萃取。而在离心萃取机中，两相则凭借离心力进行混合和分离。然而，它们都有一些共同的特点。为了更好地理解影响萃取设备性能的主要因素，不拘泥于所利用的设备形式，可以把液-液萃取过程看作是三个阶段的循环。 ①将一相分散到另一相中，形成很大的相界面面积。 ②在分散相液滴和连续相接触的一段时间内，使传质过程进行到接近平衡的程度。 ③分散相液滴聚合，两相分离并分别进入下一级或作进一步的处理（如反萃、浓缩等）。 这种“分散-传质-聚合”，然后再“分散-传质-聚合”的循环，对设备性能具有重要的影响。
WTM-1812G膜分离实验设备技术文件
合肥沃腾膜分离设备有限公司 Hefei Watech Membrane Equipment CO,.LTD 实验室膜分离设备 技 术 方 案 合肥沃腾膜分离设备有限公司
一、设计说明 本设备主要用于确定料液分离纯化的参数并确定其所能达到的效果及所得产品性能的优劣等，为工业化系统提供设计依据。系统可适用于多种规格型号的卷式膜。本系统可以提供相当广的流量、压力范围。最高压力60公斤，具有自动蓄能缓冲及泄压的安全功能。 可根据实验需要换装反渗透，纳滤，超滤，微滤等各类卷式膜元件，用于料液的浓缩，脱盐，分离，提纯，澄清，除菌等工艺实验，可广泛应用于制药，食品饮料，化工，植物提取，环保水处理等领域，特别适合高校、科研机构、企业研发中心及小批量生产的使用。 二、工艺流程
三、流程说明 本设备由水箱V101，高压隔膜柱塞泵P101、膜组件M101即其他阀门、仪表、管路等组成。 1、试验开始前，用清水冲洗设备。 将清水置于水箱V101中，开启针型阀ZX101，同时检查阀门G101处于关闭状态。然后开启高压泵冲洗设备。冲洗结束将水排放。 2、开始试验 将料液置于水箱V101中，开启针型阀ZX101，同时检查阀门G101处于关闭状态。然后开启高压隔膜柱塞泵P101，通过调节针型阀ZX101和变频器频率使得运行压力为所需值。收集淡侧溶液，浓侧溶液返回水箱V101，直到达到所需浓缩倍数，或淡测流量小于指定值时停机。 3、试验结束后，用清水冲洗设备。 四、设备特点 1.结构设计紧凑，体积小，安装使用方便,操作简单，设备运行稳定； 2.循环体积小（＜1L），分离效果好,清洗方便，膜芯可长期循环使用； 3.动力组件采用进口高压隔膜柱塞泵，高压力，高效率，耐腐蚀，卫生级别高，压力最高可达60 Bar； 4.变频器调速功能，精确控制流量与压力，减少能量损耗，同时避免开机时对膜组件冲击； 5.设备为超滤，纳滤，反渗透通用型，可通过更换膜芯实现不同分离精度及功能； 6.采用单只1812膜设计，有效膜面积为0.4平方，标准水透过液量为5—10L/H, 适用于母液量5—100L的膜分离实验。 7.可按照客户要求进行个性化设计。
萃取设备
萃取设备 萃取设备的类型很多。分类的方法也个有不同标准。如按萃取设备的构造特点大体上可以分为三类：一是单件组合式，以混合－澄清器为典型，两相间的混合依靠机械搅拌居多，操作方式既可间歇也可连续：二是塔式，如填料塔、筛板塔和转盘塔等，两相间的混合依靠密度差或加入机械能量造成的振荡，操作方式为连续式：三式离心式，依靠离心力造成两相间分散接触。表11—4列出了各种萃取设备的工业应用实例。 表11－4 萃取设备的工业应用实例 一、混合清澄器 混合清澄器是一种但见组合式萃取设备，每一级均由一混合器与一澄清器组成，如图11－16所示。原料液与萃取剂进入混合室在搅拌作用下使一相液体分散在另一相重，充分接触后进入澄清器。在澄清器内由于两液体的密度差使两液相得以分层。 图11－16 混合澄清器 1－混合器；2－搅拌器；3－澄清器；4－轻相溢出口；5－重相液出口该萃取设备的优点使可根据需要灵活增减级数，既可连续操作也可间歇操作，级效率高，操作稳定，弹性打，结构简单；缺点使动力消耗打，占地面积打。 二、塔式萃取设备 1、填料塔 填料萃取塔的基本情况已在11.1.7中介绍。在操作过程中，通过喷洒使分散相生成细小液滴；填料的作用可减少连续想的纵向返混及使液滴不断破裂而更新。
常用的填料由拉西环和弧鞍等，材料由陶瓷、塑料和金属，以易为连续相湿润而不为分散相润湿为宜。 填料塔构造简单，适用于腐蚀性液体，在工业中应用较多。 图11－17 筛板萃取塔 2、筛板塔 筛板萃取塔如图11－17所示。轻液作为分散相从塔的底部进入，在筛板下方因福利作用通过筛孔而倍分散；液滴在两板之间浮升并凝聚成轻液层，又通过上层筛板而被分散，依次直至塔顶聚集成轻液层后引出。作为连续相的重液则在筛板上方流过，与轻液液滴传质后经溢流管流到下一层筛板，最后在塔的底段流出。 若选择重液作为分散相，则需使塔身倒转，即溢流管位于筛板之上作为轻液的升液管，重液则经过筛空而被分散，如图11－18所示。