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設(shè)備概述 具有密度差的多相混合液進(jìn)入該實(shí)用新型后,在同一機(jī)器中完成混合傳質(zhì)過(guò)程和分離過(guò)程。直聯(lián)型電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn), 產(chǎn)生所需要的強(qiáng)大離心力場(chǎng),通過(guò)變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,可以改變離心力場(chǎng)的大小,以適應(yīng)不同的物系。在此離心力場(chǎng)中,多相混合液因?yàn)槠涿芏炔煌艿碾x心力亦不同,固而產(chǎn)生分層現(xiàn)象,從而達(dá)到萃取或分離的目的。 工作原理: 該機(jī)集混合與分離于一體,結(jié)構(gòu)緊湊。借助離心力加速具有比重差的液-液兩相的分離。不融合的兩個(gè)液相分別自兩個(gè)進(jìn)料管口進(jìn)入轉(zhuǎn)子的外腔,借助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而快速混合?;旌虾蟮囊后w通過(guò)轉(zhuǎn)子底部的通道進(jìn)入轉(zhuǎn)子內(nèi)部。具有自吸泵功能的轉(zhuǎn)子內(nèi)部分為四個(gè)豎直的腔體,進(jìn)入的液體相互平衡。液體在轉(zhuǎn)子內(nèi)從下而上流動(dòng)過(guò)程中逐漸分離。分離區(qū)從擋流盤(pán)直到輕相堰,保證有足夠的時(shí)間形成液-液分界面。分離開(kāi)的液-液相分別通過(guò)輕、重相堰匯集到各自的收集腔,并分別由各自出口排出。重相堰板可以拆下更換以改變堰板直徑。 |
典型特點(diǎn):
◆ 水相或有機(jī)溶劑混合物分離--**2000mL/min,效率高,處理量大;
◆ 替代昂貴的中間貯槽和泵--多級(jí)串聯(lián)逆流洗滌或萃取,節(jié)約設(shè)備及占地;
◆ 輕重相兩個(gè)進(jìn)口--萃取劑、溶劑或洗滌劑*小流量20mL/min,使用方便;
◆ 適合比例、流量變化及間歇操作--研究、開(kāi)發(fā)理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備;
◆ 堰板尺寸及轉(zhuǎn)速可調(diào)--適合不同液體比重、不同粘度的液體物料,適用范圍廣;
◆ 可以提供符合FDA和cGMP規(guī)范的機(jī)型--易于消毒、CIP清洗、快開(kāi)結(jié)構(gòu);
◆ 滿足防爆以及有毒有害介質(zhì)的應(yīng)用環(huán)境,密閉操作,對(duì)外界環(huán)境無(wú)污染。
典型應(yīng)用:
該型式的離心萃取機(jī)廣泛用于不含固體或含少量固體體系的液/液萃取或分離領(lǐng)域。 如:
◆油水分離(原油\重油\柴油等除水、除鹽)
◆制藥(如利用乙酸乙酯、二氯甲烷、正丁醇、氯仿等)
◆中藥提?。ú枞~萃取茶妥酚、中藥萃取大蒜油等)
◆農(nóng)藥(馬拉硫磷等萃取)
◆生物工程(營(yíng)養(yǎng)液、干擾素等萃?。?/span>
◆化工\精細(xì)化工(催化劑萃取等)
◆濕法冶金(利用多級(jí)萃取、反萃等工藝提取鎳、銅、鈾等稀有金屬)
◆食品(食用油、香料、精煉油、食品色素等分離或萃?。?/span>
◆香料行業(yè)
◆印染行業(yè)(印染污水的處理回收)
◆環(huán)保行業(yè)(利用多級(jí)萃取、反萃等工藝含酚污水處理、船舶污水中的油水分離、油水分離、地下水分離或萃取提純等)
◆化妝品行業(yè)(萃取營(yíng)養(yǎng)成分等)
◆液/氣兩相的分離(從液相中去除氣泡等)
↑
直聯(lián)型離心萃取機(jī)原理簡(jiǎn)圖
應(yīng)用中的CTL50-NA萃取機(jī) | CTL250-NA直聯(lián)型離心萃取機(jī) | ↑ CTL550-NA直聯(lián)型離心萃取機(jī) |
技術(shù)參數(shù):
項(xiàng)目 \ 型號(hào) | CTL50-N | CTL70-N | CTL150-N | CTL250-N | CTL350-N | CTL550-N |
轉(zhuǎn)鼓直徑 mm | 50 | 70 | 150 | 250 | 350 | 550 |
混合通量 L/h | 0 ~ 50 | 10 ~ 80 | 200 ~ 800 | 800 ~ 3000 | 3000 ~ 8000 | 8000 ~ 40000 |
進(jìn)/出口管外徑 mm | φ17/φ17 | φ17/φ17 | φ34/φ34 | φ50/φ50 | φ89/φ89 | φ108/φ108 |
電機(jī)功率 kW | 0.18 | 0.18 | 1.5 | 5.5/7.5 | 11 | 30 |
長(zhǎng)×寬×高 mm | 280×240×720 | 340×280×755 | 495×495×1155 | 725×725×1735 | 880×880×2100 | 1300×1300×2750 |
重 量 kg | 50 | 65 | 200 | 500 | 1000 | 1800 |
※ 以上混合通量是按水的通量進(jìn)行計(jì)算。該數(shù)據(jù)會(huì)因具體物料不同而發(fā)生改變,以實(shí)際物料情況為準(zhǔn)。
萃取原理簡(jiǎn)介:
→ 用溶劑從液體混合物中提取其中某種組分的操作稱為液/液萃取。萃取是利用溶液中各組分在所選用的溶劑中溶解度的差異,使溶質(zhì)進(jìn)行液液傳質(zhì),以達(dá)到分離均相液體混合物的操作。萃取操作全過(guò)程可包括:
1.原料液與萃取劑充分混合接觸,完成溶質(zhì)傳質(zhì)過(guò)程;
2.萃取相和萃余相的分離過(guò)程;
3.從萃取相和萃余相中回收萃取劑的過(guò)程。通常用蒸餾方法回收。
→ 現(xiàn)以提取含有A、B兩組分的混合液中的A組分為例說(shuō)明萃取操作過(guò)程。選用一種適宜的溶劑S,這種溶劑對(duì)欲提取的組分A應(yīng)有顯著的溶解能力,而對(duì)其它組分B應(yīng)是完全不溶或部分互溶(互溶度越小越好)。所選用的溶劑S稱為萃取劑。待分離的混合液(含A+B)稱為原料液,其中被提取的組分A稱為溶質(zhì),另一組分B(原溶劑)稱為稀釋劑。
萃取過(guò)程的三個(gè)步驟:
?。?)首先將原料液(A+B)與適量的萃取劑S在混合器中充分混合。由于B與S不互溶,混合器中存在S與(A+B)兩個(gè)液相。進(jìn)行攪拌,造成很大的相界面,使兩相充分接觸,溶質(zhì)A由原料液(稀釋劑B)中經(jīng)過(guò)相界面向萃取劑S中擴(kuò)散。這樣A的濃度在原料液相中逐漸降低,在液相S中逐漸增高。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,兩相中A的濃度不再隨時(shí)間的增長(zhǎng)而改變,稱為萃取平衡。
(2)在充分傳質(zhì)后,由于兩液相有密度差,靜置或通過(guò)離心作用會(huì)產(chǎn)生分層,以此達(dá)到分離的目的。以萃取劑S為主,并溶有較多溶質(zhì)A的一相稱為萃取相,以E表示;以稀釋劑B為主并含有少量未擴(kuò)散的溶質(zhì)A的一相稱為萃余相,以R表示。
?。?)通常用蒸餾的方法回收S。脫除S后的萃取相稱為萃取液;脫除S后的萃余相稱為萃余液。
輕相出重相出
離心萃取技術(shù)處理對(duì)硝基苯酚鈉含酚廢水
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,都會(huì)產(chǎn)生廢水。如產(chǎn)品洗滌廢水、生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備及地面沖洗廢水等。這些廢水匯集后經(jīng)下水管道排入江、河、湖泊。當(dāng)這些廢水中含有的各種有害成份達(dá)到一定濃度時(shí),即將對(duì)江、河、湖泊造成嚴(yán)重污染,其后果是破壞了生態(tài)環(huán)境,也危害了人民群眾的身心健康。如鋼鐵工業(yè)煉焦廠產(chǎn)生的含酚廢水;化工生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的硝化廢水、硝基苯酚廢水;木材廠產(chǎn)生的含酚廢水。這些廢水中的含酚濃度一般在1000~5000ppm左右。有的可達(dá)10000ppm。如果將此類廢水中所含的酚取出,使所排放的廢水達(dá)標(biāo),即減輕了對(duì)環(huán)境的污染,取出的酚類產(chǎn)品還可在生產(chǎn)上回用,有著一定的經(jīng)濟(jì)效益。
CTL325-N型離心萃取機(jī)是我公司科研人員在為國(guó)防工業(yè)開(kāi)發(fā)研究用于金屬鈾萃取設(shè)備的基礎(chǔ)上,針對(duì)含酚廢水的特性研究開(kāi)發(fā)出的新一代離心萃取機(jī)。該機(jī)將傳質(zhì)與分離匯集一體,具有結(jié)構(gòu)緊湊、處理能力大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、功耗低、清洗維護(hù)方便等特點(diǎn)??蓡螜C(jī)使用,也可多機(jī)串聯(lián)使用。根據(jù)不同的萃取體系及使用條件通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)速、漿葉直徑及重相堰板直徑等參數(shù)來(lái)改善萃取時(shí)兩相混合程度及分離效果和萃取效率。
以年產(chǎn)4000噸對(duì)硝基苯酚鈉為例,相應(yīng)的廢水排放量每年約20000m3左右。設(shè)計(jì)每天處理70m3,每年開(kāi)工300天計(jì),則年處理含酚廢水21000m3,能夠把生產(chǎn)中所排含酚廢水全部處理掉,徹底解決了含酚廢水的排放問(wèn)題。
對(duì)硝基苯酚鈉生產(chǎn)工藝流程:
一.設(shè)計(jì)參數(shù)
1. 處理規(guī)模:根據(jù)水量,按每天運(yùn)行14小時(shí)每年運(yùn)行300天計(jì),每天處理的水量為70m3,每年處理的水量為21000m3。
2. 方案選擇及工藝條件:
本方案采用離心萃取技術(shù)及選用大容量離心萃取機(jī)經(jīng)三級(jí)逆流萃取,三級(jí)逆流反萃取可達(dá)到**的脫酚效果和萃取劑有效的再生循環(huán)使用能力。含酚廢水經(jīng)過(guò)處理后,排出的脫酚廢水中含酚量<10ppm,揮發(fā)酚含量<0.5ppm,萃取配比:廢水與萃取劑為3:1~4:1;反萃取比:萃取劑與堿液為2:1~3:1;具體參數(shù)待試驗(yàn)后確定。離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)鼓材質(zhì)為316L;機(jī)殼部分采用聚丙烯板材制造,具有可靠的耐腐蝕性。
二.工藝簡(jiǎn)圖
工藝簡(jiǎn)述:含酚廢水送入離心萃取機(jī),同時(shí),萃取劑按比例進(jìn)入離心萃取機(jī),經(jīng)萃取脫酚后廢水排出離心萃取機(jī)。含酚萃取劑進(jìn)入反萃取機(jī)同時(shí)液堿按比例進(jìn)入反萃取機(jī)對(duì)含酚萃取劑進(jìn)行堿洗運(yùn)行,經(jīng)過(guò)堿洗后萃取劑可循環(huán)使用。反萃后產(chǎn)生酚鈉液排出反萃取機(jī)進(jìn)行酚鈉回收。萃取劑采用ABK絡(luò)合萃取劑,液堿采用工業(yè)燒堿配制。
三.設(shè)備配置及流程
該方案選擇三級(jí)萃取,三級(jí)反萃工藝,其主要設(shè)備為6臺(tái)離心萃取機(jī)以及配備相應(yīng)的槽、罐、泵等輔助設(shè)備,工藝簡(jiǎn)單易操作,詳見(jiàn)流程圖。
流程簡(jiǎn)述:
1.廢水:含酚廢水由泵或管道送入廢水沉清池待用,沉清廢水經(jīng)泵送入廢水高位槽,當(dāng)高位槽充滿后多余廢水經(jīng)溢流管返回沉清池,此時(shí),泵停止運(yùn)行。
2.萃取劑:為便于形象化描述,我們以下將萃取劑在萃取前和反萃取后簡(jiǎn)稱為凈油;萃取后和反萃取前稱為酚油。凈油在貯罐貯存,通過(guò)泵送入凈油高位槽,當(dāng)高位槽充滿后,多余凈油由溢流管道返回貯罐,此時(shí)泵停止運(yùn)行。
3.液堿配制:將濃堿(30%)與自來(lái)水加入配堿罐經(jīng)攪拌配制成10%~15%稀堿液待用。稀堿液由泵送入液堿高位槽3,當(dāng)高位槽充滿后,多余液堿由溢流管道返回配堿罐,此時(shí)泵停止運(yùn)行。
4.萃取與反萃運(yùn)行:萃取運(yùn)行時(shí),含酚廢水與凈油從各自的高位槽,通過(guò)流量計(jì),按比例依次進(jìn)入萃取機(jī),廢水先由3#機(jī)進(jìn)入,凈油從1#機(jī)進(jìn)入進(jìn)行逆流萃取。經(jīng)三級(jí)逆流萃取后,脫酚廢水由1#機(jī)排出流入緩沖罐,經(jīng)微油捕集后脫酚水可排放至下水道(中和后集中排放)。經(jīng)捕集的酚油集中回用;由3#機(jī)流出的酚油經(jīng)熱交換器加熱進(jìn)入4#機(jī)進(jìn)行反萃運(yùn)行,同時(shí)液堿由高位槽經(jīng)流量計(jì)和熱交換器按比例進(jìn)入6#機(jī)進(jìn)行反萃運(yùn)行。反萃后,凈油由6#機(jī)排出進(jìn)入緩沖罐經(jīng)油水分離后由泵排出通過(guò)冷卻器返回凈油貯罐,循環(huán)使用;反萃后酚鈉液由4#機(jī)排出流入緩沖罐進(jìn)行油水分離后,酚鈉液右緩沖罐底部排出至酚產(chǎn)品回收裝置。油水分離后得到的凈油可集中回用。
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