萃取塔
萃取塔(英文名称extraction column)又名抽提塔,一种化学工业、石油炼制、环境保护等工业部门常用的液-液质量传递设备。液-液萃取是质量传递的一种方式,将混合物溶液中某一种或几种化合物组分,用另外一种液体(称作溶剂,与混合物溶液的溶剂互不相溶)将其提取出来,使其得到分离、富集、提纯。这种过程称作萃取、抽提、液-液萃取,溶剂萃取过程。所采用的设备叫做萃取器,有一次和多次萃取,有间隙和连续萃取过程之分,连续多次萃取采用的萃取器是一种塔式设备,称为萃取塔。其内部结构是利用重力或机械作用使一种液体破碎成液滴,分散在另一连续液体中,进行液-液萃取。
萃取精馏和液液萃取区别以及两者适用场合
萃取精馏是向混合液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂)以改变原组分的挥发度而得以分离。此处要求萃取剂的沸点较组分的沸点高得多,且不与组分形成恒沸液。萃取精馏常用于分离各组分沸点(挥发度)差别很小的溶液。 对于萃取精馏来说,萃取剂常常可以选择出许多种。一般说来,选择萃取剂的主要依据如下:
(1)萃取剂的选择性要大。被分离组分在萃取剂中相对挥发度的大小称为萃取剂的选择性。被分离组分在萃取剂中相对挥发度增大得多,分离就容易,也就是所选择的萃取剂的选择性大。选择性是选择萃取剂的主要依据。因为选择性的大小也就决定了被分离组分中轻重关键组分分离的难易程度。因此塔板数的多少、回流比的大小(它影响到塔径)也与它有密切的关系。
(2)萃取剂对被分离组分的溶解度要大,这样塔板上的液体才能形成均相,不会分层。
(3)萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高得多,否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
(4)热稳定性、化学稳定性要好,无毒性,不腐蚀设备。
(5)回收容易,价廉易得。
萃取应用
萃取与其他分离溶液组分的方法相比,优点在于常温操作,节省能源,不涉及固体、气体,操作方便。萃取在如下几种情况下应用,通常是有利的:
①料液各组分的沸点相近,甚至形成共沸物,为精馏所不易奏效的场合,如石油馏分中烷烃与芳烃的分离,煤焦油的脱酚;
②低浓度高沸组分的分离,用精馏能耗很大,如稀醋酸的脱水;
③多种离子的分离,如矿物浸取液的分离和净制,若加入化学品作分部沉淀,不但分离质量差,又有过滤操作,损耗也大;
④不稳定物质(如热敏性物质)的分离,如从发酵液制取青霉素。萃取的应用,目前仍在发展中。元素周期表中绝大多数的元素,都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制,工艺和操作条件的确定,以及流程和设备的设计计算,都是开发萃取操作的课题。