目前對萃取設(shè)備的分類方法各有不同,按作用力不同可分為重力式和離心式兩種;從液體流動方向上可分為連續(xù)微分型接觸器和分級接觸器(混合澄清型);按輸入能量方式可分為轉(zhuǎn)動攪拌,脈沖攪拌和無攪拌三種。
對于常用萃取設(shè)備——混合澄清槽、脈沖篩板塔、離心萃取機的性能比較情況見圖表1-1。
表1-1各種類型萃取設(shè)備的性能比較
設(shè)備類型 |
設(shè)備費 |
運行維修費 |
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 |
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
離心萃取機的優(yōu)點
(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)是指萃取時兩相液體在設(shè)備中停留時間的倒數(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)兩相停留時間短。 轉(zhuǎn)鼓里的混合液體在離心力作用下被強制分相,即使只有幾秒鐘的停留時間,也能迅速分層。對那些在熱力學(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,青霉素與酸性介質(zhì)接觸時間越長破壞得越多,因此對這種要求快速萃取的過程采用離心萃取機是合適的。
(3)離心萃取機的適應(yīng)性。 離心萃取機用于分析的離心力比重大數(shù)千倍。因此離心萃取機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。另外在離心萃取機的運轉(zhuǎn)過程中,某些操作條件(如轉(zhuǎn)速和流量)的波動對萃取效率影響很小。同時離心萃取機還可以出來兩相易于乳化的液體并能使之分相。離心萃取機開車停車較容易。從啟動到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間為20min,而混合澄清槽卻要用16個小時。停車時離心萃取機不用一個小時即能停下來,而混合澄清槽要5~6小時。停車后清理設(shè)備時間,離心萃取機也比混合澄清槽要短的多,前者制藥1~2小時,后者要9~18小時。
(4)占地面積小。 在生產(chǎn)能力相同的條件下,離心萃取機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。離心萃取機所占空間較小。
(5)離心萃取機比較容易實現(xiàn)遠距離自動控制。 在核燃料后處理中,為防止放射性物質(zhì)對操作者的輻照損傷,選用離心萃取機便于遠距離控制和防護。
(6)投資費用較低。 在核燃料后處理中常用的混合澄清槽,脈沖篩板塔,離心萃取機建造費用雖然包括加工設(shè)備費用內(nèi)的主體設(shè)備費比較高,但離心萃取機優(yōu)點導(dǎo)致其他各費用較低,因此設(shè)備總投資以離心萃取機為最低。
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