1.混合澄清槽的應(yīng)用范圍及特點(diǎn)
混合澄清槽是最早使用而且目前仍廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、核工業(yè)等領(lǐng)域的萃取設(shè)備。混合澄清槽由混合室和澄清室兩部分組成,在生產(chǎn)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(jìn)行傳質(zhì),然后進(jìn)入澄清室借助重力作用進(jìn)行分離。實(shí)際應(yīng)用中混合澄清槽通常是由多級串聯(lián)組合而成,由于在多級混合澄清槽內(nèi)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(shè)備。混合澄清槽多用于萃取速度慢和對化學(xué)反應(yīng)速度有較大影響的過程。
2.混合澄清槽具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)級效率高。由于兩相在混合澄清器中可根據(jù)需要保證良好的接觸和分相,因此級效率很高,工業(yè)規(guī)模的混合澄清槽的級效率可達(dá)90%~95%,小型實(shí)驗(yàn)往往可接近100%。
(2)操作適應(yīng)性強(qiáng)。分散相和連續(xù)相可以互相轉(zhuǎn)變,具有較大的操作彈性,適用大的流比變化。另外在運(yùn)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(shè)備放大容易、可靠。
3.混合澄清槽的主要缺點(diǎn)
(1)溶劑存留量大。由于萃取溶劑價(jià)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(fā)展趨勢
隨著萃取技術(shù)的不斷發(fā)展和工業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,萃取設(shè)備也在不斷地改進(jìn),也向著大型化的方向發(fā)展,為適應(yīng)這種需要,設(shè)計(jì)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(shè)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(xù)性。英國戴維公司研制的聯(lián)合式混合澄清槽大大的減少了設(shè)備的體積,接生率有機(jī)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(shè)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(jié)約了占地面積。同時由于取消了混合室,內(nèi)設(shè)輕相堰和重相堰,實(shí)現(xiàn)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(xué)家和工程師在液滴的性質(zhì)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(yè)設(shè)計(jì)的要求。攪拌混合傳質(zhì)效果和最佳的澄清速度。往往是通過小試測得數(shù)據(jù),然后用于設(shè)備的放大設(shè)計(jì),為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)規(guī)模上的差距,現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中常常使設(shè)備在一定范圍內(nèi)能改變其參數(shù),如攪拌器的插入深度、混合相口和溢流堰可調(diào)等措施,以便在工業(yè)生產(chǎn)中采用調(diào)整、試湊法來達(dá)到最佳效果。
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