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萃取塔

萃取塔（英文名称extraction column）又名抽提塔，一种化学工业、石油炼制、环境保护等工业部门常用的液-液质量传递设备。液-液萃取是质量传递的一种方式，将混合物溶液中某一种或几种化合物组分，用另外一种液体（称作溶剂，与混合物溶液的溶剂互不相溶）将其提取出来，使其得到分离、富集、提纯。这种过程称作萃取、抽提、液-液萃取，溶剂萃取过程。所采用的设备叫做萃取器，有一次和多次萃取，有间隙和连续萃取过程之分，连续多次萃取采用的萃取器是一种塔式设备，称为萃取塔。其内部结构是利用重力或机械作用使一种液体破碎成液滴，分散在另一连续液体中，进行液-液萃取。填料保留杂质固相萃取操作一般有三步（见图2）：l活化--除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境。

萃取设备的选择

对于一个液液萃取过程来说，选择合适的传质设备，是一件比较重要的工作，但也是比较困难的工作。各种传质设备具有不同的特性，而且萃取过程及萃取系统中各种因素的影响也是错综复杂的。

设备的选型应考虑系统的性质和设计特性：

(1).系统所需要的理论级数：

为完成一定的分离要求，萃取设备必须具有所需要的理论级数。所需要的理论级数较少，如2-3级，一般无机械搅拌的设备可以选用，如填料塔、筛板塔等。

所需要的理论级数较多，如5级以上，就必须选用具有外加能量的萃取设备，如转盘塔、振动塔。当需要更多的理论级数时，如稀土萃取过程往往需要几十级，甚至几百级，此时一般只能选用混合澄清器。

(2).处理量：

设备的处理量往往由生产任务所决定。所要求的处理量大，可选用转盘塔、筛板塔，Kuhni塔；处理量较小，可选用填料塔，脉冲筛板塔、脉冲填料塔等。

(3).停留时间：

在萃取操作中如果系统对停留时间有要求时，如抗1菌素生产中，发酵液的萃取，往往要求在萃取设备中停留时间较短，此时可选用离心萃取器。如果系统伴有较慢的化学反应，要求有足够的停留时间时，采用混合澄清器也是合适的。

(4).相比：

系指分散相和连续相的流量比，对于塔式萃取设备，为了产生较大的接触面积，通常将流量大的一相作为分散相。相比过大，非搅拌型的塔不宜选用，而应该选用搅拌型的塔，混合澄清器基本上不受相比大小的影响。

(5).系统的物理性质：

系统的物理性质对萃取设备的选择有密切的关系。两相密度差大可选用塔式萃取器；反之应选用离心萃取器；系统的界面张力大，粘度高，则应考虑有外加能量的萃取设备，以保证较大的接触面积；设备与操作、维修费用：选用萃取设备时，除需要考虑设备的制造费用外，还要考虑设备的操作和维修费用。界面张力小，可选用填料塔，若系统具有腐蚀性的，则应优先考虑填料塔。

(6).设备与操作、维修费用：

选用萃取设备时，除需要考虑设备的制造费用外，还要考虑设备的操作和维修费用。包括设备内的物料存储量，尤其是溶剂的存储量、溶剂的回收费用及溶剂的损耗。

(7).设备的安装场地：

设备的安装场地应根据实际情况确定，场地面积有限应选用塔式设备；若场地高度有限，则可考虑混合澄清器。

物料性质的影响

物料的粒度影响萃取效果，一般情况下，粒度越小，扩散时间越短，有利于SF向物料内部迁移，增加了传质效果，但物料粉碎过细会增加表面流动阻力，反而不利于萃取。对于多孔的疏松物料，粒度对萃取率影响较小，菌体脂肪存在于细胞内，萃取脂肪时，应考虑使细胞破壁。水分是影响萃取效率的重要因素。物料中含水量较高时，其水分主要以单分子水膜形式在亲水性大分子界面形成连续系统，从而增加了超临界相流动的阻力，当继续增加水分时，多余的水分子主要以游离态存在，对萃取不产生明显的影响。而当含水量较低时，水分子主要以非连续的单分子层形式存在。可见，破坏传质界面的连续水膜，使溶质与溶剂之间进行有效的接触，形成连续的主体传质体系就可减小水分的影响。超临界流体的极性是影响萃取速率的又一因素。在弱极性的溶剂中，强极性物质的溶解度远小于非极性物质，可萃取性随极性增加而降低，如超临界CO2是一种非极性溶剂，因此，它非常适用于弱极性物质的萃取。通过使用不同的夹带剂来改变COz的极性，使萃取范围扩大，可萃取极性较强的物质。可见，破坏传质界面的连续水膜，使溶质与溶剂之间进行有效的接触，形成连续的主体传质体系就可减小水分的影响。

固相萃取技术在水体分析中的应用

在城市供水水质监测中，对酚类化合物指标的测定中1，共测4-硝基酚，甲1基酚，2.4-二氯酚，2.4.6-三氯酚、五氯1酚5个化合物，可采用天津市恒奥科技发展有限公司的固相萃取装置进行测定，以固相萃取柱为富集柱，富集水中的酚类化合物，用四氢呋1喃洗脱、浓缩、定容后，用C18或C8色谱柱，以A：甲1醇醋酸溶1液，B：醋酸1溶液二者的混合液为淋洗液作梯度洗脱，以可编程紫外检测器或阵列二级管检测器进行测定。然后静置沉降，分离成为两层液体，即由萃取剂转变成的萃取液和由料液转变成的萃余液。