多級(jí)逆流萃取的過程

多級(jí)逆流萃取是一個(gè)高效且節(jié)能的連續(xù)萃取過程,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研究中。以下是對(duì)多級(jí)逆流萃取過程的基本描述:

  1. 流程設(shè)置: 多級(jí)逆流萃取系統(tǒng)通常由多個(gè)萃取單元(如填充床、轉(zhuǎn)盤塔、混合澄清槽等)串聯(lián)組成。每個(gè)單元代表一級(jí)萃取。

  2. 物料流動(dòng)方向

    • 原料液(含有欲萃取的溶質(zhì))從整個(gè)系統(tǒng)的首端(第一級(jí))加入。

    • 萃取劑則從系統(tǒng)的末端(最后一級(jí))注入,與已經(jīng)經(jīng)過前面各級(jí)萃取的萃余液相遇。

  3. 萃取過程

    • 在每級(jí)萃取單元中,原料液與萃取劑按相反方向流動(dòng)并進(jìn)行接觸,使得原料液中的溶質(zhì)在一定的物理或化學(xué)條件下轉(zhuǎn)移到萃取劑中。

    • 在每一級(jí),萃取劑都從已經(jīng)被前一級(jí)萃余液部分凈化過的原料液中繼續(xù)萃取出更多的溶質(zhì)。

  4. 傳質(zhì)與分離

    • 傳質(zhì)發(fā)生在兩個(gè)液相接觸的界面,溶質(zhì)分子根據(jù)其在兩相之間的分配系數(shù)(或稱選擇性)遷移至萃取劑相。

    • 完成傳質(zhì)后,通過靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的方式(如重力沉降、離心分離等)實(shí)現(xiàn)兩相的有效分離。

  5. 逐級(jí)遞增/遞減

    • 隨著萃取過程的進(jìn)行,原料液中溶質(zhì)的濃度沿流向逐漸降低(逐級(jí)遞減)。

    • 同時(shí),萃取劑中溶質(zhì)的濃度則隨著與原料液逆向接觸而逐級(jí)遞增。

  6. 最終輸出

    • 最終,原料液經(jīng)過所有級(jí)后成為幾乎不含目標(biāo)溶質(zhì)的萃余液,從系統(tǒng)低端排出,進(jìn)入后續(xù)處理或回收環(huán)節(jié)。

    • 而富含目標(biāo)溶質(zhì)的萃取液則從系統(tǒng)高端流出,進(jìn)入下一階段的反萃取、精餾或其它分離純化步驟。

通過多級(jí)逆流萃取的設(shè)計(jì),可以顯著提高溶質(zhì)的萃取率,減少萃取劑的消耗,并且能夠有效地適應(yīng)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的需求。


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