脉冲萃取塔及其应用

1.温度 2.萃取比 3.脉冲频率 4.振幅
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
最优条件选择： 温度：室温
时间：15min 萃取比：1~2:1
脉冲频率：80次/min 脉冲振幅：25mm
脉冲萃取塔及其应用
目录
4.总结
1.液液萃取
脉冲萃取塔及 其应用
2.脉冲萃取塔
3.应用
萃取器类型 无搅拌塔
混合澄清器
脉冲萃取塔
转盘柱
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优点 缺点 适用范围 在医药工业中 , 许多医药产品如抗生素、维生素及其中间体多为热敏性物质 ,加 热分离时容易分解、破坏 , 因而不能采用蒸馏等方法来处理。此时 , 溶剂萃取就 结构最简单，设备费用低；操作和维修 传质效率低，需要高的厂房，对密 石油化工, 化学工业 费用低；容易处理腐蚀性物料。 度差小的体系处理能力低；不能处 显出其独特的优点。 理流比很高的情况。 相接触好，级效率高：处理能力大，操 滞留量大，需要的厂房面积大；投 石油化工, 原子能, 肥料, 冶金, 作弹性好；在很宽的流比范围内均可稳 资较大；级间可能需要用泵输送流 食品 定操作；扩大设计方法比较可靠。 体。 HETS低，处理能力大，柱内无运动部件 对密度差小的体系处理能力较低； 原子能, 石油化工, 冶金, 石油化 ，工作可靠。低，处理能力大，柱内无 不能处理流比很高的情况；处理易 工, 冶金 运动部件，工作可靠。 乳化的体系有困难；扩大设计方法 比较复杂。 处理量较大，效率较高，结构较简单， 石油化工，湿法冶金，制药工业 操作和维修费用较低。 液液萃取及其装置 HETS低，处理能力大，结构简单，操作 医药, 食品, 石油化工, 冶金, 化 弹性好。低，处理能力大，结构简单， 学工业, 食品, 石油化工, 冶金, 操作弹性好。 化学工业 能处理两相密度差小的体系；设备体积 设备费用大，操作费用高，维修费 医药 食品, 原子能, 石油化工产 小，接触时间短，传质效率高；滞留量 用大。 品, 原子能, 石油化工产品 小，容积积压量小。
带隔离介质的机械脉冲器
当液体作隔离介质时，先用活塞推送或抽吸隔离液，隔离液作用于隔膜，然后由隔 膜的运动来推送或抽吸塔内液体。 应用于塔内液体有腐蚀性、毒性或放射性的场合
无膜的气压脉冲器
通过旋转式滑阀，使脉冲室周期性地引入压缩空气与放空。当脉冲室接通压缩空气 时，室内气压上升，液面下降，使塔内产生升液流。当脉冲室放空时，气压下降， 液面回升，塔内产生下降液流。如此反复循环，就在塔内形成脉动液流。
多级错流萃取
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
用一定量的溶剂萃取原料液时，单级或多级错流萃取因受相平衡关系限制，常常很难达 到更高程度的分离要求，一般采用多级逆流萃取完成分离任务。 原料液和溶剂逆向接触依次通过各级的连续操作 多级逆流萃取具有萃取剂量少的优点，在工业上应用广泛。
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
多级错流萃取实际上是多个单级萃取的组合。溶剂S分别从各级加入，原料液F依 次通过各级和溶剂接触，经多次萃取，原料液作为萃余相从末级排出，各级排出 的萃取相收集在一起进行脱溶剂操作，回收的溶剂可循环使用。 一方面得到更好的萃取效果，但另一方面萃取剂需用量增多，使其回收和输送能 耗大，故这一流程在工业的应用上受到限制。
脉冲萃取塔
当萃取物系的两相密度差小，连续相粘度大时，仅靠密度差作为相分散的动力(例如填 料塔、筛板塔)，效能很低。 最好的方法就是脉动，脉动就是使塔内液体作往复运动，借此向液体供应能量，促进 分散相的细碎与均布，强化塔内的萃取过程。
原理
脉冲筛板塔
脉冲填料塔
分类
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
活塞式脉冲器
脉动室内有一往复运动的活塞，推送液体流向塔内和往塔外抽吸，形成了脉动液流 (也可将往复泵或比例泵的进口封闭，并拆去阀件，当作脉冲器使用)
膜式（波纹管式）脉冲器
利用挠性构件的反复变形，周期性地改变脉冲室的容积，从而产生脉动液流 优点：结构简单，密封可靠，也易于改变脉冲的频率与振幅； 缺点：脉冲体积小，挠性件的寿命不长
振动筛板柱
离心萃取器
尤国芳等. 液液萃取设备及其在医药工业的应用[J].医药工业，1982，7:27-36.
2
脉冲萃取塔
wenku.baidu.com
萃取塔
萃取塔利用两相流体的密度差实现逆流流动,使轻相分散成液 滴和重相密切接触。液滴在密度差的作用下上升,在萃取柱顶 部聚集、分相,澄清后的轻相从柱顶部排出。 在液液传质系统中，两相间的重度差较小，界面张力差也不 大，导致推动相际传质的惯性力较小，两相分离能力不高。 为了提高液相传质设备的效率，常常补给外加能量，如搅拌 、脉冲、振动等
脉冲装置
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
操作性能
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
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应用
脉冲萃取塔回收废水中的DMF
DMF 二甲基甲酰胺(DMF)能与水、乙醇、乙醚、氯仿及多数有机溶剂混溶，对多数有机化合 物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性，被誉为万能有机溶剂。 由于DMF稳定的化学性质和难生物降解性可以在环境中长期存在，对水体和土壤造成了 巨大污染。 实验过程
连续逆流萃取
在该物性性质和设备参数条件下，能达到的最大处理能力 ——————增大萃取比
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
结果 (1)通过四种常见萃取剂的分配系数、常压沸点、密度比较 后，确定EXT-A为萃取剂。 (2)通过单因素实验，确定脉冲萃取的最佳条件：常温下， 萃取比为1~2:1，脉冲频率80次/分，振幅25mm。 (3)用脉冲萃取塔经过5次错流萃取后，萃余相中DMF的浓 度降至0.17％。 (4)以萃取比1:1进行连续逆流萃取，萃余相中DMF的浓度 降至4.13％。以萃取比2:1进行连续逆流萃取，萃余相中 DMF的浓度降至0.23％。 (5)先用脉冲萃取塔萃取，得到的萃取液用精馏塔精馏可以 回收废水中的DMF。该方法结构简单、适用范围广、能耗 低、使用寿命长。