萃取塔构造
液-液-固连续萃取塔的构造见主机示意图,它由带有水平静环挡板垂直的筒体构成。静环挡板为中心开孔的平板,静环挡板将圆筒分成一系列萃取室。萃取室中心有一动环,动环的直径略小于静环挡板的开孔直径,一系列的动环平行的安装在转轴上,这样,动环和轴可以方便的装入塔内。中间两副法兰之间是混合段,液-液传质过程主要是在这里完成。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。中间上法兰至顶板部分为上分离段,用于澄清轻液;中间下法兰至底法兰部分为下分离段,用于澄清重液。在混合段上方和下方装有大孔筛板,重相从筛板下方进入塔内,轻相则从筛板上方进入塔内,筛板的作用是减少液体的搅动,以增强澄清段的分相效果。
和其它塔式萃取设备一样,工作时轻相和重相分别由塔下部和塔上部进入转盘塔,在塔内两相逆流接触,在转盘的作用下,分散相形成小液滴,增加两液间的传质面积,完成萃取过程的轻相和重相再分别由轻液出口和重液出口流出。
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。比如说碘水,利用四氯1化碳中碘溶解度高的性质,把碘水中碘溶解到四氯1化碳中,以达到富集碘的目的分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法。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。
物料性质的影响
物料的粒度影响萃取效果,一般情况下,粒度越小,扩散时间越短,有利于SF向物料内部迁移,增加了传质效果,但物料粉碎过细会增加表面流动阻力,反而不利于萃取。对于多孔的疏松物料,粒度对萃取率影响较小,菌体脂肪存在于细胞内,萃取脂肪时,应考虑使细胞破壁。水分是影响萃取效率的重要因素。物料中含水量较高时,其水分主要以单分子水膜形式在亲水性大分子界面形成连续系统,从而增加了超临界相流动的阻力,当继续增加水分时,多余的水分子主要以游离态存在,对萃取不产生明显的影响。当压力增加到一定程度后,则溶解增加缓慢,这是由于高压下超临界相密度随压力变化缓慢所致。而当含水量较低时,水分子主要以非连续的单分子层形式存在。可见,破坏传质界面的连续水膜,使溶质与溶剂之间进行有效的接触,形成连续的主体传质体系就可减小水分的影响。超临界流体的极性是影响萃取速率的又一因素。在弱极性的溶剂中,强极性物质的溶解度远小于非极性物质,可萃取性随极性增加而降低,如超临界CO2是一种非极性溶剂,因此,它非常适用于弱极性物质的萃取。通过使用不同的夹带剂来改变COz的极性,使萃取范围扩大,可萃取极性较强的物质。
以上信息由专业从事固液萃取生产厂家的无锡宝德金装备于2025/1/11 13:58:18发布
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