萃取过程设备PPT课件

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（一）物理萃取
经接触分离后，大部分溶质转移到萃取剂中，得到的溶液称为萃取液，而被萃取 除溶质以后的料液称为萃余液。将萃取剂和料液放在萃取器中，经充分振荡，静
置待分层形成两相，即萃余相和萃取相。 进行萃取的体系是多相多组分体系。在一个多组分两相体系中，溶质自动 地从化学位大的一相转移到化学位小的一相，其过程是自发进行的。
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萃取操作的设备包括混合设备和分离设备两类 （一）混合设备
传统的混合设备是搅拌罐，利用搅拌将料液和萃取剂相混和。其 缺点为间歇操作，停留时间较长，传质效率较低。但由于其装置简 单，操作方便，仍广泛应用于工业中，较新的混合设备有下列三种。
1．管式混合器
它的工作原理主要是使液体在一定流速下在管道中形成湍流状态。
出口
种液体吸入达到混合目
的。
吸入口
图9-5 喷嘴式混合器
3．气流搅拌混合罐
气流搅拌混合罐是将空气通入液体介质，借鼓泡作用发生搅 拌。这是搅拌方法中简单的一种，特别适用于化学腐蚀性强 的液体，但不适于搅拌挥发性强的液体。
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液－液萃取的分离主要依靠两相液体的重度不同，在离 心力的作用下，将液体分离。
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液-液萃取设备结构：
溶媒萃取法是用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来的 方法，这两种溶剂不能互溶或只部分互溶，能形成便于分离 的两相，利用混合物中不同组分在同种溶剂中的溶解度不同， 而将所需要的组分分离出来。
溶剂萃取法又分为物理萃取和化学萃取。物理萃取的理论基 础是分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡 规律。
超速离心机的工作原理： 料液由底部进入转鼓内，筒内有沿辐射方向排列的三角档板，可 以带动液体与转筒以同－速度旋转。在离心力作用下，料液分层， 重液在外，轻液在内。重液沿筒壁和档板的外侧向上流动，经出 口流出。轻液沿三角档板的中心内侧由另一出口流出。由液体中
分离出的固体物则附着于筒壁，经一定时间后停车清洗。
二种液体吸入达到混合目的。喷嘴式混合器的优点是体积小，结构
简单，使用方便。但由于其产生的压力差小，功率低，还会使液体
稀释等缺点，所以在应用. 方面受到一定限制。
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喷嘴式混合器原理
利用工作流体在一定压力下经过喷嘴以高速度射
出，当流体流至喷嘴时 速度增大，压力降低产
喷嘴
扩大管
生真空，这样就将第二
料液
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萃取分离种类
液-液萃取：若萃取的混合物料是液体，则此过程是液—液萃取
液-固萃取：如果被处理的物料是固体，则此过程称为液—固萃取
（也称为提取或浸取），即应用溶液将固体原料中的可溶组分提 出来的操作。
超临界流体萃取：超临界萃取过程是介于蒸馏和液－液萃取过程
之间的分离过程。蒸馏是物质在流动的气体中，利用不同的蒸汽 压进行蒸发分离；液－液萃取是利用溶质在不同的溶液中溶解能 力的差异进行分离
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1. 管式离心机 根据离心力与转鼓半径和转速的平方都成正比的关系，要提高离心 力可以增加转速，但转鼓所受的离心应力大大增加。为了避免转鼓 所受的应力增加过大，保证设备的坚固性，只有适当地减少转鼓半 径R值，如果鼓径由100mm减到10mm，其转速可由每分钟1500
转增加到50000转。管式离心机就是根据上述原理制成的。
因为液体在管道中流动时不外乎两种流态，即滞流和湍流。所谓滞
流是指在同一截面上的不同点的流体的流动方向是相互平行的；而
在湍流时，各点的运动方向是不规则的，易于达到混合。－般来说，
管道萃取的效率比搅拌罐萃取来得高，且为连续操作。
2．喷嘴式混合器
喷嘴式混合器是利用工作流体在一定压力下经过喷嘴以高速度射
出，当流体流至喷嘴时速度增大，压力降低产生真空，这样就将第
分配定律的应用条件：①必须是稀溶液；②溶质对溶剂的互溶度没有影响； ③溶质在两相中必须是同一种分子类型，即不发生缔合或离解。
（二）化学萃取
与物理萃取不同，对于许多液－液萃取体系，在萃取过程中常伴随有化学反应， 包括相内反应与相界面上的反应。这类萃取统称为化学萃取（反应萃取）。
化学萃取是伴有化学反应的传质过程。根据溶质与萃取剂之间发生的化学反应 机理，大致可分为五类，即络合反应、阳离子交换反应、离子缔合反应、 加合反应和带同萃取反应等。
离心机的工作原理：欲分离的料液自碟片架顶加入，进入转鼓后，
因离心力之故，料液便经过碟片架底部之通道流向外围，固体渣子
被甩向鼓壁。转鼓内有一叠碗盖形金属片，俗称为碟片，每片上各
有二排孔，它们至中心的距离不等，这样将碟片叠起来时便形成二
个通道。碟片之间间隙至少为欲分离的最大固体颗粒直径的两倍。
因离心作用，液体分流于各相邻二碟片之间的空隙中，而且在每一
第八章 萃取过程设备
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萃取：萃取操作是利用物质溶解于某种液体的一种提取方法。将选 定的某种溶剂加入到混合物中，因混合物中的各组分在同种溶剂中 的溶解度不同，因此就可将所需提取的组分加以分离出来，这个操 作过程叫做萃取。
萃取的优点 在生物合成工业上，萃取是一个重要的提取方法和分离混合物的单 元操作。这是因为萃取法具有： ①传质速度快、生产周期短，便于连续操作、容易实现自动控制 ②分离效率高、生产能力大等一系列优点，所以应用相当普遍； ③能量消耗较少，设备投资费用不高； ④采用多级萃取可使产品达到较高纯度，便于下一步处理，减少以 后工序的设备和操作费用。
超速离心机具有构造简单、紧凑和维修方便等优点，但生产能力
小是其缺点。它适合于分离颗粒微细的乳浊液。
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2．碟片式离心机 此类离心机适用于分离乳浊液或含少量固体的乳浊液。其结构大百度文库体可分为三部分：第－部分是机械传动部分；第二部分是由转鼓碟 片架、碟片分液盖和碟片组成的分离部分；第三部分是输送部分， 在机内起输送已分离好的两种液体的作用，由向心泵等组成。
层空隙中，轻液流向中心，重液流向鼓壁，于是轻重液分开，最后
分别借向心泵输出 ，底部碟片和其他碟片不同，只有一排孔。但底
片有两种，区别在于孔的位置不同，分别和其他碟片上二排孔的位
置相对应。应按轻重液的比例不同而选用不同的底片。
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顶部碟片
碟片组
底部碟片
可互相 换用的 碟片
重液向心泵立体图