離心萃取器設(shè)備是一種高效的液—液萃取設(shè)備,目前常用的萃取設(shè)備分三大類:箱式設(shè)備,柱式設(shè)備和離心萃取器。前二類設(shè)備都是在重力場中利用兩相比重的不同,使兩種互不相溶的混合液實(shí)現(xiàn)分相,而離心萃取器則是在離心力場實(shí)現(xiàn)分相,通常把離心加速度與重力加速度之比稱為離心萃取器的分離因數(shù),用a表示。
A=ω2R/g,式中ω為液體的旋轉(zhuǎn)角速度,R為旋轉(zhuǎn)半徑,g為重力加速度。在離心萃取器通常運(yùn)行條件下,a的數(shù)值可達(dá)數(shù)百甚*千,因此離心萃取器要比其他兩類液----液萃取設(shè)備的分相能力大得多,這不僅使兩相混合液的分相時間大大縮短,并且亦為加強(qiáng)混合,加快相際傳質(zhì),從而使所需傳質(zhì)時間的縮短提供了必要的條件。由于以上原因,使離心萃取器具備了級停留時間短(一般為幾秒到一分鐘),級存留液量少(一般是箱式設(shè)備的幾十分之一),操作范圍寬(重相比輕相一般可達(dá)1比30到30比1),分相迅速,傳質(zhì)級效率高等特點(diǎn),離心萃取器操作簡單可以連續(xù)生產(chǎn),易實(shí)現(xiàn)自動控制,能適應(yīng)多種工業(yè)體系,特別是對兩相比重差小,粘度大的體系,更是重力分相設(shè)備難以相比的。
離心萃取器設(shè)備主要由轉(zhuǎn)筒和外殼兩大部分組成,轉(zhuǎn)筒上部為堰段,下部為澄清段,外殼上有兩相液體各自的進(jìn)料管,出料管和收集室,轉(zhuǎn)筒澄清段外壁與外殼內(nèi)壁之間的空間稱為環(huán)隙,兩相液體進(jìn)入環(huán)隙后,由于高速旋轉(zhuǎn)的筒的帶動和液層間的摩擦而迅速實(shí)現(xiàn)強(qiáng)烈的混合,相際傳質(zhì)過程也由此發(fā)生,混合液在進(jìn)入轉(zhuǎn)筒澄清段后,由于離心力的作用,重相被甩向筒的內(nèi)壁而輕相則被擠向中心,這個分相過程一直進(jìn)行的澄清段頂部。然后,重相通過堰段的垂直通道和重相堰流入重相收集室,輕向則通過堰段水平通道進(jìn)入輕相收集室,兩相液體從各自的出口管流入貯槽或下一級離心萃取器,繼續(xù)進(jìn)行上述過程。
環(huán)隙式離心萃取器可以單臺運(yùn)行,也可以多臺串聯(lián)起來運(yùn)行,臺數(shù)不受限制,可以很方便地實(shí)現(xiàn)多級逆流萃取過程。
目前,溶劑萃取法已廣泛應(yīng)用于溫法冶金,一般化工,石油化工,制藥,環(huán)境保護(hù)及輻照核燃料的后處理等許多工業(yè)部門和科研工作中,并且萃取工藝、萃取設(shè)備還在不斷得到新的發(fā)展。