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萃取分離設備 我有新說法
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萃取是有機化學實驗室中用來提純和純化化合物的手段之一。通過萃取,能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。萃取分離設備就是利用萃取方法,將化合物提純和純化的設備。

基本原理

罐式微波萃取設備:由罐體、微波作用腔、攪拌器、加料口、加液口、微波源、出料口及出液口組成。該設備與常規動態提取罐結構相仿,不同之處是將蒸汽夾套加熱改為微波腔加熱,將平面加熱改為立體加熱,熱源由蒸汽夾套壁改為料液本身的發熱。罐式微波萃取設備可適用對塊狀、片狀、顆粒狀、粉狀物料的提取,可以進行保溫、恒溫、常壓、正壓、負壓提取,并可滿足不同中草藥提取的工藝參數要求。裝機微波功率容量可從數百瓦到數百千瓦,罐體容積可從幾十毫升到數立方米。現場實踐證實一臺1立方米微波萃取設備的處理能力相當于5~8立方米常規動態提取罐的處理能力。其缺點是微波萃取生產線微波裝機功率較大、制造難度較高,提取生產線只能分批次作業,加料、進液、出液、出渣等輔助時間較長,降低了整機的利用率。需要指出的是鑒于微波穿透深度有限,微波萃取設備必須配備攪拌器,實現動態提取。主要用于:貴重中草藥材、化工產品或利用微波萃取能大大提高萃取效率的萃取過程。

萃取劑的選擇

高液萃取分離設備

選擇合適的萃取劑是保證萃取分離設備操作能夠正常進行且經濟合理的關鍵。萃取劑的選擇主要考慮以下因素。

1、萃取劑的選擇性及選擇性系數

萃取劑的選擇性是指萃取劑S對原料液中兩個組分溶解能力的差異。若S對溶質A的溶解能力比對原溶劑B的溶解能力大得多,即萃取相中比大得多,萃余相中比大得多,那么這種萃取劑的選擇性就好。

萃取劑的選擇性越高,則完成一定的分離ren務,所需的萃取劑用量也就越少,相應的用于回收溶劑操作的能耗也就越低。

2、原溶劑B與萃取劑S的互溶度

3、萃取劑回收的難易與經濟性

萃取后的E相和R相,通常以蒸餾的方法進行分離。萃取劑回收的難易直接影響萃取操作的費用,從而在很大程度上決定萃取過程的經濟性。因此,要求萃取劑S與原料液中的組分的相對揮發度要大,不應形成恒沸物,并且最好是組成低的組分為易揮發組分。若被萃取的溶質不揮發或揮發度很低時,則要求S的汽化熱要小,以節省能耗。

4、萃取劑的其它物性

為使兩相在萃取器中能較快的分層,要求萃取劑與被分離混合物有較大的密度差,特別是對沒有外加能量的設備,較大的密度差可加速分層,提高設備的生產能力。

兩液相間的界面張力對萃取操作具有重要影響。萃取物系的界面張力較大時,分散相液滴易聚結,有利于分層,但界面張力過大,則液體不易分散,難以使兩相充分混合,反而使萃取效果降低。界面張力過小,雖然液體容易分散,但易產生乳化現象,使兩相較難分離,因之,界面張力要適中。常用物系的界面張力數值可從有關文獻查取。

溶劑的粘度對分離效果也有重要影響。溶劑的粘度低,有利于兩相的混合與分層,也有利于流動與傳質,故當萃取劑的粘度較大時,往往加入其它溶劑以降低其粘度。

此外,選擇萃取劑時,還應考慮其它因素,如萃取劑應具有化學穩定性和熱穩定性,對設備的腐蝕性要小,來源充分,價格較低廉,不易燃易爆等。

通常,很難找到能同時滿足上述所有要求的萃取劑,這就需要根據實際情況加以權衡,以保證滿足主要要求。

參考資料

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