合肥通用环境控制技术有限责任公司 过滤与分离机械事业部

　　萃取设备的分类——离心萃取机

　　萃取设备种类繁多，根据设备结构可分为三类：

　　混合澄清器：由混合室和澄清室两部分组成，属于分级接触传质设备。搅拌器安装在混合室中，以促进液滴破碎和均匀混合。一些搅拌器可以从下面吸入重相，从而确保重相在各阶段之间流动。澄清池是一个水平横截面积很大的空腔，有时装有导流板和筛网，以加速液滴的凝结和分层。根据分离要求，混合澄清器可用于单级或级联。当级联以逆流操作时，进料液体和萃取剂被加入到级联两端的级中，而萃余液和萃取液在相对位置的级中被导出。混合室的工作容积可以通过将进料液体和萃取剂的总流量乘以萃取过程所需的时间来计算。澄清器的水平横截面积可以通过将分散相液体的流速除以液滴的聚结和分层速度来计算。这些操作参数必须通过实验来确定。一般认为，当单位体积的混合室消耗相同的搅拌功率时，阶段效应大致相等。因此，在放大设计中，可以根据测量的提取时间和分层速度来设计生产设备。本发明结构简单，阶段效率高，放大效应小，能适应各种生产规模，但投资和运行成本高。

　　萃取塔：用于萃取的塔类设备，包括填料塔、筛板塔、转盘塔、脉动塔、振动板塔等。这些塔都是直立的圆柱体。轻相从塔底进入，从塔顶溢出；重相从塔顶加入，从塔底引出；两者在塔中流向相反。除筛板塔外，大多数萃取塔都属于差速接触传质设备。塔的中部为工作段，两端为分离段，分别用于分散相液滴的冷凝分层和连续相夹带的细小液滴的沉降分离。在萃取用的填料塔和筛板塔中，液体是靠自身的能量进行分散和混合的，所以设备的效率较低，只用于萃取容易或要求不高的场合。

　　常用的萃取塔类型有

　　①转台塔：在工作段，等间距安装一组环板，将工作段分成一系列小室，每个小室中央有一个转盘作为搅拌器。这些圆盘安装在位于塔中心的主轴上，由塔外的机械装置驱动旋转。转盘塔结构简单，处理量大，分离效率高，广泛应用于石油炼制工业和石油化工行业。(见彩图)

　　②脉动塔：在工作区设置多组筛板(无溢流管)或填料。脉动装置产生的脉动液流通过管道引入塔底，使整个塔内的液体来回脉动。高速脉动液流在筛板或填料间产生涡流，促进液滴的细分和均匀分布。脉动塔能达到较高的分离效率，但处理量小，所以常用于核燃料和稀有元素工厂。

　　③振动板式塔：筛板串联，由安装在塔顶的机械装置驱动，沿垂直方向往复运动，从而搅拌液流，起到类似于脉动塔中的搅拌作用。

　　萃取塔的设计主要是确定塔的直径和工作段的高度。首先用液体流量除以操作速度得到塔截面，计算塔径。然后根据塔的特点、物料体系的性质和分离要求，确定传质单元的高度和传质单元的数量，将它们相乘即可得到塔的工作段高度。还有根据等效高度和理论级数计算的工作段高度。

　　离心萃取机：一种专门用于提取的离心机。因为离心力可用于加速液滴的沉降和分层，所以允许加强搅拌以细分液滴，从而强化萃取操作。有两种类型的离心萃取机：分级接触和差动接触。前者是在离心分离机上增加搅拌装置，形成单级或多级离心萃取机，包括Luvista离心萃取机和圆柱形离心萃取机。后者的转鼓配有多层同心圆筒，圆筒壁上有孔，因此液体可以以薄膜和液滴形式分散，如Podbirnek离心萃取机。离心萃取机特别适用于两相密度差小或易乳化的体系。由于物料在萃取器中停留时间短，也适用于萃取化学和物理性质不稳定的物质。