1.混合澄清槽的應用范圍及特點
混合澄清槽是最早使用而且目前仍廣泛應用于石油、化工、冶金、核工業等領域的萃取設備。混合澄清槽由混合室和澄清室兩部分組成,在生產過程中,物料和溶劑在混合室中借助于攪拌作用而相互混合,進行傳質,然后進入澄清室借助重力作用進行分離。實際應用中混合澄清槽通常是由多級串聯組合而成,由于在多級混合澄清槽內兩相液流是逐級接觸的,而且兩相的混合和澄清有明顯地階段性,所以通常稱其為逐級接觸式的萃取設備。混合澄清槽多用于萃取速度慢和對化學反應速度有較大影響的過程。
2.混合澄清槽具有以下優點
(1)級效率高。由于兩相在混合澄清器中可根據需要保證良好的接觸和分相,因此級效率很高,工業規模的混合澄清槽的級效率可達90%~95%,小型實驗往往可接近100%。
(2)操作適應性強。分散相和連續相可以互相轉變,具有較大的操作彈性,適用大的流比變化。另外在運行中臨時停車再啟動不影響各級的物料平衡。
(3)制造簡單。設備放大容易、可靠。
3.混合澄清槽的主要缺點
(1)溶劑存留量大。由于萃取溶劑價格較貴,所以一次性投資較大。
(2)水平安置占地面積大。
(3)每級都需要動力攪拌。
4.混合澄清槽的發展趨勢
隨著萃取技術的不斷發展和工業的規模不斷擴大,萃取設備也在不斷地改進,也向著大型化的方向發展,為適應這種需要,設計出大功率泵混合裝置和多間隔混合室。近期對混合澄清槽的主要研究方向一是如何減少混合澄清槽的體積;二是設法增加澄清速度,減少萃取劑的夾帶損失;三十更好地控制相連續性。英國戴維公司研制的聯合式混合澄清槽大大的減少了設備的體積,接生率有機相溶劑的滯留量。法國的克萊布斯混合澄清槽在混合、澄清兩方面都得到突破,采用錐形泵式攪拌裝置是級效率提高到90%以上,而且澄清室頂部增設混合相溜槽,是澄清速度提高到14m3(m2.b)以上。在這方面河南中合匯萃科技有限公司,通過另外一種方法利用澄清槽疊層的方法,將萃取槽和煩萃取槽疊加放置,大大節約了占地面積。同時由于取消了混合室,內設輕相堰和重相堰,實現了兩相的澄清分離,澄清室與其他混合澄清槽無異。
多年來許多科學家和工程師在液滴的性質及相互作用、停留時間的分布等方面做了大量的研究,并取得了一些成果,但目前還不能滿足工業設計的要求。攪拌混合傳質效果和最佳的澄清速度。往往是通過小試測得數據,然后用于設備的放大設計,為彌補實驗和工業規模上的差距,現在的設計中常常使設備在一定范圍內能改變其參數,如攪拌器的插入深度、混合相口和溢流堰可調等措施,以便在工業生產中采用調整、試湊法來達到最佳效果。
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