新型膜乳化循环萃取器的设计及其应用研究

发布时间：2020-12-05 03:55

　　溶剂萃取作为一种重要的分离技术,在石油化工、湿法冶金、核化工以及生物制药等领域都有着广泛的应用。尽管传统的溶剂萃取设备如混合澄清槽、萃取柱和离心萃取器的应用和发展都已十分成熟,但是传统的萃取设备传质效果不理想。为了解决这一问题,需要能够实现快速充分混合功能的萃取器以达到高效的传质效果。但是,快速充分混合会使得混合相易于乳化且难以分离。为此,我们发展了一种能够同时实现高效传质和快速相分离的萃取设备。本文设计的膜乳化循环萃取器是利用多孔膜的分散作用,实现有机相和水相的充分混合,通过装置结构的设计使得充分混合的两相实现快速分离,系统地研究了一些参数对于设备萃取性能的影响,并且研究了该装置在贵金属的提取与稀土矿中镧锕分离方面的应用。本论文取得的主要成果和创新点如下:1.设计了一种具有良好萃取性能和相分离性能的萃取装置—膜乳化循环萃取器。通过Pd的萃取实验发现,相比较于传统的搅拌萃取,该萃取器表现出了更快的萃取动力学且能够在20秒内快速实现相分离;此外,该装置适用于不同浓度(0.001 mM～10 mM)的金属钯的萃取;通过参数研究实验发现,小粒径膜和快的水相流速有利于装置萃取性能的提升;最后建... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２混合澄清槽结构示意图??

１．３．２萃取柱??萃取柱也叫萃取塔，是溶剂萃取领域常用的纵向运行的萃取设备。不同类型??萃取柱的外形结构大致相同，如图１．３所示，以喷淋柱为例，其主体是一个空心??的柱体，在主体的上下方各有一个出口，分别为轻相和重相出口，柱体的上下侧??面分别为重相和轻相入口。除喷淋柱之外，常见的萃取柱还有有以下几种：??轻相??出口??重相??入口??？？？？■？？？？？■？？？？？？ａ．??轻相＿七上丄」」－．，??入口??Ｔ重相??出口??图１．３喷淋柱结构示意图??１．３．２．１填料萃取柱??填料萃取柱，顾名思义是带有填料的萃取柱，其基本原理是重相和轻相分别??从上下入口进入柱体，在重力的作用下，轻重相两相相对逆流运动，在流动过程??中，分散相被填料柱组件分散成细小液滴，进入填料区域，和连续相混合。根据??实验条件，选择适宜的填料，可以减少轴向反混现象。该类型萃取柱结构简单，??容易操作

?：質？ＳＳ５ＳＴ＊８１１１??图１．４离心萃取器??１．３．４其他类型萃取器??由于传统萃取设备的传质性能有限，因此，近年来出现了很多可以实现高效??传质的萃取设备。如ＶｏｌｋｅｒＨｅｓｓｅ丨课题组使用３Ｄ锥形微反应器，实现了从硫酸??镍溶液中选择性提取Ｃｏ，并进行了中试放大实验，这是因为锥形结构增加了液??９??

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本文编号：2898830