什么是萃取，萃取的分類，主流的萃取設(shè)備有哪些?

　　一、萃取是什么?萃取有什么優(yōu)勢?

　　萃取，又稱溶劑萃取或液液萃取，亦稱抽提，是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作。即，是利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使溶質(zhì)物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法。廣泛應(yīng)用于化學(xué)、冶金、食品等工業(yè)，通用于石油煉制工業(yè)。另外將萃取后兩種互不相溶的液體分開的操作，叫做分液。固液萃取，也叫浸取，用溶劑分離固體混合物中的組分，如用水浸取甜菜中的糖類;用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產(chǎn)量;用水從中藥中浸取有效成分以制取流浸膏叫“滲瀝”或“浸瀝”。

　　二、萃取適宜應(yīng)用的三種情況

　　萃取與其他分離溶液組分的方法相比，優(yōu)點(diǎn)在于常溫操作，節(jié)省能源，不涉及固體、氣體，操作方便。萃取在如下幾種情況下應(yīng)用:

　?、倭弦焊鹘M分的沸點(diǎn)相近，甚至形成共沸物，為精餾所不易奏效的場合，如石油餾分中烷烴與芳烴的分離，煤焦油的脫酚;

　　②低濃度高沸組分的分離，用精餾能耗很大，如稀醋酸的脫水多種離子的分離，如礦物浸取液的分離和凈制，若加入化學(xué)品作分部沉淀，不但分離質(zhì)量差，又有過濾操作，損耗也大;

　?、鄄环€(wěn)定物質(zhì)(如熱敏性物質(zhì))的分離，如從發(fā)酵液制取青霉素。

　　萃取的應(yīng)用，目前仍在發(fā)展中。元素周期表中絕大多數(shù)的元素，都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研制，工藝和操作條件的確定，以及流程和設(shè)備的設(shè)計計算，都是開發(fā)萃取操作的對象。

　　三、萃取的主流設(shè)備介紹

　　萃取設(shè)備又稱萃取器，一類用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備，能夠使萃取劑與料液良好接觸，實(shí)現(xiàn)料液所含組分的完善分離，有分級接觸和微分接觸兩類。在萃取設(shè)備中，通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中，很少用液膜狀態(tài)分散的。常見的萃取設(shè)備有:混合澄清器、萃取塔和離心萃取機(jī)。

　?、倩旌铣吻迤魇怯苫旌鲜液统吻迨覂刹糠纸M成，屬于分級接觸傳質(zhì)設(shè)備?；旌鲜抑醒b有攪拌器，用以促進(jìn)液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相，借此保證重相在級間流轉(zhuǎn)。澄清室是水平截面積較大的空室，有時裝有導(dǎo)板和絲網(wǎng)，用以加速液滴的凝聚分層。根據(jù)分離要求，混合澄清器可以單級使用，也可以組成級聯(lián)。當(dāng)級聯(lián)逆流操作時，料液和萃取劑分別加到級聯(lián)兩端的級中，萃余液和萃取液則在相反位置的級中導(dǎo)出?；旌鲜业墓ぷ魅莘e可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過程所需時間算出。澄清室的水平截面積，可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數(shù)須經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定。一般認(rèn)為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時，級效大致相等。因此，在放大設(shè)計時，可按實(shí)測的萃取時間與分層速度設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備?；旌铣吻迤鹘Y(jié)構(gòu)簡單，級效率高，放大效應(yīng)小，能夠適應(yīng)各種生產(chǎn)規(guī)模，但投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較大。

　?、谳腿Ｓ玫碾x心萃取機(jī)，由于可以利用離心力加速液滴的沉降分層，所以允許加劇攪拌使液滴細(xì)碎，從而強(qiáng)化萃取操作。離心萃取機(jī)有分級接觸和微分接觸兩類。前者在離心分離機(jī)內(nèi)加上攪拌裝置，形成單級或多級的離心萃取機(jī)，有路維斯塔式和圓筒式離心萃取機(jī)。后者的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有多層同心圓筒，筒壁開孔，使液體兼有膜狀與滴狀分散，如波德比爾涅克式離心萃取機(jī)。目前，市場上最常用的就是分級接觸離心萃取機(jī)，如鄭州天一萃取CWL-M系列離心萃取機(jī)。

　　天一萃取CWL-M系列離心萃取機(jī)針對傳統(tǒng)離心萃取機(jī)弊端而開發(fā)，功耗只有傳統(tǒng)環(huán)隙式機(jī)型的10%～30%，天一萃取CWL-M系列離心萃取機(jī)特別適用于兩相密度差很小或易乳化的物系，具有級存留時間短、分相迅速、萃取效率高、節(jié)省投資費(fèi)用和溶劑的回收再生費(fèi)用的特點(diǎn)。由于物料在機(jī)內(nèi)的停留時間很短，因而也適用于化學(xué)和物理性質(zhì)不穩(wěn)定的物質(zhì)的萃取。

　?、圯腿∷怯糜谳腿〉乃O(shè)備，有填充塔、篩板塔、轉(zhuǎn)盤塔、脈動塔和振動板塔等。塔體都是直立圓筒。輕相自塔底進(jìn)入，由塔頂溢出;重相自塔頂加入，由塔底導(dǎo)出;兩者在塔內(nèi)作逆向流動。除篩板塔外，各種萃取塔大都屬于微分接觸傳質(zhì)設(shè)備。塔的中部是工作段，兩端是分離段，分別用于分散相液滴的凝聚分層，以及連續(xù)相夾帶的微細(xì)液滴的沉降分離。在萃取用的填充塔和篩板塔中，液體依靠自身的能量進(jìn)行分散和混合，因而設(shè)備效能較低，只用于容易萃取或要求不高的場合。