目前對(duì)萃取設(shè)備的分類(lèi)方法各有不同,按作用力不同可分為重力式和離心式兩種;從液體流動(dòng)方向上可分為連續(xù)微分型接觸器和分級(jí)接觸器(混合澄清型);按輸入能量方式可分為轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌,脈沖攪拌和無(wú)攪拌三種。
對(duì)于常用萃取設(shè)備——混合澄清槽、脈沖篩板塔、離心萃取機(jī)的性能比較情況見(jiàn)圖表1-1。
表1-1各種類(lèi)型萃取設(shè)備的性能比較
設(shè)備類(lèi)型 |
設(shè)備費(fèi) |
運(yùn)行維修費(fèi) |
效率 |
容量 |
適應(yīng)性 |
容積效率 |
高度 |
面積 |
防乳化 |
噴淋塔 |
5 |
5 |
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
5 |
3 |
篩板塔 |
4 |
5 |
2 |
4 |
2 |
3 |
1 |
5 |
3 |
填料塔 |
4 |
5 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
5 |
3 |
轉(zhuǎn)盤(pán)塔 |
3 |
4 |
4 |
3 |
5 |
4 |
3 |
5 |
3 |
脈沖塔 |
3 |
3 |
4 |
3 |
4 |
4 |
3 |
5 |
1 |
混合澄清槽 |
2 |
2 |
3 |
4 |
3 |
3 |
5 |
1 |
0 |
離心萃取機(jī) |
1 |
2 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
0為不好;1為劣;2為一般;3為滿意;4為良好;5為優(yōu)秀
離心萃取機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)容積效率高,處理能力大。 萃取設(shè)備的容積效率可用效率因數(shù)衡量。所謂效率因數(shù)是指萃取時(shí)兩相液體在設(shè)備中停留時(shí)間的倒數(shù)。它取決于設(shè)備生產(chǎn)能力和傳質(zhì)效率。若生產(chǎn)能力大,傳質(zhì)效率高,則效率因數(shù)也大,反之亦然。
(2)兩相停留時(shí)間短。 轉(zhuǎn)鼓里的混合液體在離心力作用下被強(qiáng)制分相,即使只有幾秒鐘的停留時(shí)間,也能迅速分層。對(duì)那些在熱力學(xué)或化學(xué)上不穩(wěn)定的物質(zhì)的提取是很有利的。例如:用醋酸丁酯在酸性介質(zhì)中提取青霉素時(shí),青霉素與酸性介質(zhì)接觸時(shí)間越長(zhǎng)破壞得越多,因此對(duì)這種要求快速萃取的過(guò)程采用離心萃取機(jī)是合適的。
(3)離心萃取機(jī)的適應(yīng)性。 離心萃取機(jī)用于分析的離心力比重大數(shù)千倍。因此離心萃取機(jī)能夠處理兩相密度差小于0.01的體系。這樣小的密度差在混合澄清槽和脈沖篩板塔中是不能操作的。另外在離心萃取機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,某些操作條件(如轉(zhuǎn)速和流量)的波動(dòng)對(duì)萃取效率影響很小。同時(shí)離心萃取機(jī)還可以出來(lái)兩相易于乳化的液體并能使之分相。離心萃取機(jī)開(kāi)車(chē)停車(chē)較容易。從啟動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)所需時(shí)間為20min,而混合澄清槽卻要用16個(gè)小時(shí)。停車(chē)時(shí)離心萃取機(jī)不用一個(gè)小時(shí)即能停下來(lái),而混合澄清槽要5~6小時(shí)。停車(chē)后清理設(shè)備時(shí)間,離心萃取機(jī)也比混合澄清槽要短的多,前者制藥1~2小時(shí),后者要9~18小時(shí)。
(4)占地面積小。 在生產(chǎn)能力相同的條件下,離心萃取機(jī)占地面積比混合澄清槽要小得多,所占高度比塔式設(shè)備要低得多。離心萃取機(jī)所占空間較小。
(5)離心萃取機(jī)比較容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。 在核燃料后處理中,為防止放射性物質(zhì)對(duì)操作者的輻照損傷,選用離心萃取機(jī)便于遠(yuǎn)距離控制和防護(hù)。
(6)投資費(fèi)用較低。 在核燃料后處理中常用的混合澄清槽,脈沖篩板塔,離心萃取機(jī)建造費(fèi)用雖然包括加工設(shè)備費(fèi)用內(nèi)的主體設(shè)備費(fèi)比較高,但離心萃取機(jī)優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致其他各費(fèi)用較低,因此設(shè)備總投資以離心萃取機(jī)為最低。
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