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离心萃取器设备

离心萃取器是一种高效的液—液萃取设备,目前常用的萃取设备分三大类:箱式设备,柱式设备和离心萃取器。前二类设备都是在重力场中利用两相比重的不同,使两种互不相溶的混合液实现分相,而离心萃取器则是在离心力场实现分相,通常把离心加速度与重力加速度之比称为离心萃取器的分离因数,用a表示。
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离心萃取器是一种高效的液—液萃取设备,目前常用的萃取设备分三大类:箱式设备,柱式设备和离心萃取器。前二类设备都是在重力场中利用两相比重的不同,使两种互不相溶的混合液实现分相,而离心萃取器则是在离心力场实现分相,通常把离心加速度与重力加速度之比称为离心萃取器的分离因数,用a表示。
A=ω2R/g,式中ω为液体的旋转角速度,R为旋转半径,g为重力加速度。在离心萃取器通常运行条件下,a的数值可达数百甚至上千,因此离心萃取器要比其他两类液----液萃取设备的分相能力大得多,这不仅使两相混合液的分相时间大大缩短,并且亦为加强混合,加快相际传质,从而使所需传质时间的缩短提供了必要的条件。由于以上原因,使离心萃取器具备了级停留时间短(一般为几秒到一分钟),级存留液量少(一般是箱式设备的几十分之一),操作范围宽(重相比轻相一般可达1比30到30比1),分相迅速,传质级效率高等特点,离心萃取器操作简单可以连续生产,易实现自动控制,能适应多种工业体系,特别是对两相比重差小,粘度大的体系,更是重力分相设备难以相比的。
它主要由转筒和外壳两大部分组成,转筒上部为堰段,下部为澄清段,外壳上有两相液体各自的进料管,出料管和收集室,转筒澄清段外壁与外壳内壁之间的空间称为环隙,两相液体进入环隙后,由于高速旋转的筒的带动和液层间的摩擦而迅速实现强烈的混合,相际传质过程也由此发生,混合液在进入转筒澄清段后,由于离心力的作用,重相被甩向筒的内壁而轻相则被挤向中心,这个分相过程一直进行的澄清段顶部。然后,重相通过堰段的垂直通道和重相堰流入重相收集室,轻向则通过堰段水平通道进入轻相收集室,最后两相液体从各自的出口管流入贮槽或下一级离心萃取器,继续进行上述过程。
环隙式离心萃取器可以单台运行,也可以多台串联起来运行,台数不受限制,可以很方便地实现多级逆流萃取过程。
目前,溶剂萃取法已广泛应用于温法冶金,一般化工,石油化工,制药,环境保护及辐照核燃料的后处理等许多工业部门和科研工作中,并且萃取工艺、萃取设备还在不断得到新的发展。