Bij de moderne industriële productie zijn de scheiding en zuivering van stoffen cruciale banden. Als een efficiënt vloeistof-vloeistof massa-overdrachtsapparaat, de Solvent -extractietoren speelt een sleutelrol op veel gebieden. Het gebruikt het verschil in oplosbaarheid of distributiecoëfficiënt van verschillende stoffen in twee niet -mengbare oplosmiddelen om de extractie, scheiding, verrijking en zuivering van de doelcomponenten in het mengsel te bereiken. Of het nu gaat om chemische industrie, aardolieraffinage, hydrometallurgie, milieubescherming en andere industrieën, oplosmiddelextractietorens bezetten een onmisbare positie. ​

1. Analyse van het werkprincipe

(1) Basisprincipe - distributiewetgeving

De kerntheoretische basis van oplosmiddelextractie is de verdelingswet. Wanneer een oplosbare stof wordt toegevoegd aan twee niet -mengbare (of enigszins oplosbare) oplosmiddelen, kan de stof worden opgelost in respectievelijk de twee oplosmiddelen. Bij een bepaalde temperatuur, als de verbinding geen ontleding, elektrolyse, associatie en solvatie met de twee oplosmiddelen ondergaat, dan is de verhouding van de concentratie ervan in de twee vloeibare lagen een constante, die kan worden uitgedrukt door de formule:

K = C _A /C _B , waar c _A en c _B zijn de concentraties van de verbinding in respectievelijk twee niet -mengbare oplosmiddelen A en B, en K is de verdelingscoëfficiënt bij een bepaalde temperatuur. Bijvoorbeeld, wanneer het extraheren van fenolische stoffen uit fenol-bevattend afvalwater, als een geschikt extractant wordt geselecteerd, zal de concentratie van fenolen in het extractiemiddel en de waterige fase deze wet volgen voor distributie.

(2) extractieproces

Constructie van tweefasensysteem: Het extractieproces omvat twee niet -mengbare vloeibare fasen, meestal waterige en organische fasen. De ene fase is de continue fase (meestal de fase met een grotere hoeveelheid), en de andere fase is de gedispergeerde fase. Bij het extraheren van organische zuren uit de gistingsbouillon, kan de waterige fermentatiebouillon de continue fase zijn, terwijl het organische extractieve fase de gedispergeerde fase is. ​

Introductie van feed en oplosmiddel: Het te gescheiden materiaal wordt ingevoerd in de extractietoren en een extractie -oplosmiddel wordt toegevoegd dat een hoge selectiviteit heeft voor de doelcomponent en niet compatibel is of een zeer lage oplosbaarheid heeft met andere componenten in de grondstof. Bij het extraheren van aromaten uit petroleumfracties wordt bijvoorbeeld een specifiek aromatisch extractie -oplosmiddel geselecteerd. ​

Contact en distributie treden op: De verspreide fase komt de continue fase binnen door een mondstuk of andere middelen om kleine druppeltjes te vormen. Deze druppeltjes zijn volledig in contact met de continue fase en de doelcomponent wordt overgebracht van het oorspronkelijke materiaal naar het extractie -oplosmiddel volgens de distributierecht. Als ik de extractie van lithium uit Salt Lake-pekel als voorbeeld neemt, wordt het lithiumelement na het lithium-bevattende pekelcontact overgebracht, na het lithium-bevattende pekelcontact, wordt het lithiumelement overgebracht van de pekel naar het extractiemiddel.

Meng- en scheidingspromotie: De speciale structuur in de extractietoren bevordert het volledige mengen van de twee fasen, en vervolgens worden de twee fasen geleidelijk gescheiden door zwaartekracht of mechanische apparaten. De zwaardere fase vestigt zich op de bodem van de toren en de lichtere fase stijgt naar de bovenkant van de toren. Bijvoorbeeld wanneer het extraheren van onzuiverheden in eetbare olie, de zwaardere fase waar de onzuiverheden zich bevinden en de zuivere oliefase stijgt. ​

Verzameling en circulatie -realisatie: De extractiefase rijk aan de doelcomponent en de grondstoffase uitgeput in de doelcomponent worden verzameld op verschillende posities in de toren. In sommige gevallen kan het extractie -oplosmiddel worden gerecycled. In de farmaceutische industrie kan het extractie -oplosmiddel bijvoorbeeld na de extractie na de behandeling worden gerecycled na de behandeling.

2. Diverse structurele typen

(1) Pakte extractietoren

Structurele kenmerken: De toren is gevuld met verschillende soorten pakking, zoals raschigringen, pall-ringen, zadelringen, enz. Deze pakkingen bieden een enorm gas-vloeistof contactgebied, waardoor de twee fasen volledig gemengd kunnen worden en massa worden overgedragen. Bij het behandelen van fenol-bevattend afvalwater kan Raschig-ringpakking bijvoorbeeld het contact tussen het extractiemiddel en het afvalwater effectief vergroten.

Werkproces: De continue fase stroomt van boven naar beneden door de verpakkingslaag onder de actie van de zwaartekracht, terwijl de verspreide fase vanaf de bodem van de toren binnenkomt door de distributeur. Onder de obstructie en dispersie van de verpakking stroomt deze omhoog door de continue fase in de vorm van fijne druppeltjes. In dit proces wordt de doelcomponent overgedragen tussen de twee fasen. Als een extractie van zware metalen ionen uit afvalwater als voorbeeld, pendelen de extractieve druppeltjes tussen de verpakking en uitwisseling met de zware metaalionen in het afvalwater.

Voordelen: Eenvoudige structuur, lage kosten, geschikt voor de behandeling van corrosieve materialen en relatief hoge massa -overdrachtsefficiëntie. Bij de fijne chemische productie bijvoorbeeld, voor de scheiding van sommige producten met kleine output maar hoge vereisten voor corrosieweerstand van apparatuur, worden verpakkingextractietorens veel gebruikt.

Beperkingen: De flux is relatief klein, het verwerkingsvolume is beperkt, en wanneer de vloeistofbelasting laag is, kan channelen en andere fenomenen vatbaar zijn, wat het massaoverdrachtseffect beïnvloedt. Bij grootschalige industriële productie, als de vraag naar verwerkingsvolume groot is, kan deze mogelijk niet voldoen aan de productie-eisen.

(2) zeefplaat extractietoren

Structurele kenmerken: Er zijn verschillende lagen zeefplaten in de toren en veel kleine gaten zijn gelijkmatig verdeeld over de zeefplaten. De diameter van het zeefgat ligt bijvoorbeeld in het algemeen tussen 3 en 8 mm en de specifieke grootte is afhankelijk van de eigenschappen van de verwerkte materialen en de procesvereisten. ​

Werkproces: De continue fase is verspreid in fijne druppels door de kleine gaten op de zeefplaat en komt de volgende laag binnen en gaat contacten met de gedispergeerde fase van de volgende laag in tegenstroom voor massaoverdracht. De gedispergeerde fase stroomt als een continue fase in de toren als geheel en stroomt naar de volgende laag door de downcomer op de torenplaat. Bij het extraheren van specifieke componenten uit petroleumproducten gaan de petroleumproducten bijvoorbeeld door de zeefgaten als de continue fase en de extractieve stroom in de toren in de omgekeerde richting. ​

Voordelen: Eenvoudige structuur, lage kosten, grote productiecapaciteit en sterk aanpassingsvermogen aan veranderingen in vloeistofstroom. In sommige industriële producties met strikte kostenbeheersing en een groot verwerkingsvolume, zoals de scheiding van bepaalde basicemische grondstoffen, worden zeefplaatextractietorens veel gebruikt. ​

Beperkingen: De efficiëntie van de massaoverdracht is relatief laag en er zijn problemen zoals overstromingen vatbaar voor op de torenplaat, wat de stabiliteit van de extractieoperatie beïnvloedt. Bij het verwerken van materialen met extreem hoge scheidingsnauwkeurigheidsvereisten, voldoet dit mogelijk niet aan de procesvereisten.

(3) Roterende schijfextractietoren

Structurele kenmerken: Er zijn meerdere schijven (roterende schijven) van dezelfde grootte en afstand verbonden door een roterende as in het midden, die roteren met een constante snelheid terwijl de as roteert. De roterende schijven worden gescheiden door ringvormige schijven (vaste schijven) van dezelfde grootte en afstand vastgelegd op de torenwand. De afstand tussen de roterende schijf en de vaste schijf ligt bijvoorbeeld in het algemeen tussen 10 en 50 cm, die wordt aangepast volgens de torendiameter en de kenmerken van het verwerkte materiaal. ​

Werkproces: De oplossing met lagere dichtheid komt continu binnen vanuit het onderste deel van de toren, stroomt omhoog onder de actie van het drijfvermogen en wordt opgebroken en verspreid naar druppeltjes door de centrifugale werking van de roterende schijf. Het oplosmiddel met een hogere dichtheid komt continu binnen vanuit het bovenste deel van de toren, stroomt naar beneden onder de actie van de zwaartekracht en vult de hele toren. De verspreide druppeltjes brengen massa over via contact in het continue oplosmiddel. Als een extractie van vrije vetzuren uit plantaardige olie als voorbeeld wordt genomen, wordt de lichte fase plantaardige olie gedispergeerd onder de werking van de roterende schijf en contacten en reageert met de zware fase -extractiemiddel. ​

Voordelen: Efficiëntie van hoge massaoverdracht, grote productiecapaciteit, goed aanpassingsvermogen aan veranderingen in tweefasige stroomsnelheden en kan de axiale backmixing effectief verminderen. In de chemische en farmaceutische industrie wordt voor sommige materialen die een efficiënte scheiding en een groot verwerkingsvolume vereisen, de roterende schijfextractietoren veel gebruikt.

Beperkingen: De structuur is relatief complex, het energieverbruik is hoog en de onderhoudskosten van apparatuur zijn relatief hoog. In sommige productieprocessen met extreem strikte vereisten voor energieverbruik, moet de toepasbaarheid mogelijk zorgvuldig worden overwogen.

(4) Vibrerende zeefplaattoren

Structurele kenmerken: Er zijn een reeks zeefplaten bevestigd op de centrale as in de toren en de centrale as wordt op en neer getribreerd door het aandrijfapparaat. De trillingsfrequentie en amplitude van de zeefplaat kunnen worden aangepast volgens de procesvereisten. De algemene trillingsfrequentie ligt tussen 1-10Hz en de amplitude ligt in het bereik van 3-50 mm.

Werkproces: De continue fase en de gedispergeerde fase gaan door de zeefplaat in tegenstroom. De vibratie van de zeefplaat zorgt ervoor dat de vloeistof continu verspreidt en aggregeert, waardoor de massaoverdracht tussen de twee fasen aanzienlijk wordt verbeterd. Bij het extraheren van zeldzame aardelementen uit zeldzame Earth Ore -percolaat, bevordert de trilling van de zeefplaat de volledige meng- en massaoverdracht van het extractieve en het percolaat.

Voordelen: Efficiëntie van hoge massaoverdracht, grote verwerkingscapaciteit, goed effect op de lage concentratie en een hoog moeilijkheidsscheidingssysteem en kan de axiale rugmengsel effectief verminderen. In de velden van zeldzame aardextractie, fijne chemicaliën, enz., Voor de extractie van enkele moeilijk te gescheiden stoffen heeft de vibrerende zeefplaattoren unieke voordelen. ​

Beperkingen: De apparatuurstructuur is relatief complex en de precisie- en installatie -eisen van de apparatuur zijn hoog. De vibrerende onderdelen zijn gemakkelijk te beschadigen en moeilijk te onderhouden. Tijdens de werking van de apparatuur moeten de vibrerende onderdelen regelmatig worden geïnspecteerd en onderhouden, wat de bedrijfskosten verhoogt. ​

(5) Multi-fasen centrifugaalextractietoren

Structurele kenmerken: Het bestaat uit meerdere centrifugaalextractie-eenheden die in serie zijn aangesloten, elke eenheid heeft een snelle roterende rotor. De rotorsnelheid is meestal tussen 1000-5000R/min en kan worden aangepast volgens de materiaaleigenschappen en scheidingsvereisten. ​

Werkproces: De tweefasige vloeistof wordt snel gemengd en gescheiden onder de centrifugale kracht gegenereerd door de snelle rotatie van de rotor. De zwaardere fase wordt naar de buitenrand van de rotor gegooid en de lichtere fase verzamelt zich naar het midden en wordt vervolgens door verschillende verkooppunten gelost. Bij het extraheren van antibiotica uit de biologische gistingsbouillon wordt centrifugale kracht bijvoorbeeld gebruikt om snelle en efficiënte scheiding te bereiken.

Voordelen: De extractie -efficiëntie is extreem hoog en efficiënte scheiding kan in korte tijd worden bereikt. De apparatuur bezet een klein gebied en is geschikt voor verwerkingssystemen met een klein dichtheidsverschil tussen de twee fasen en eenvoudige emulgering. In industrieën zoals biofarmaceuticals en milieubescherming die hoge ruimtevereisten en speciale materiaaleigenschappen hebben, hebben multi-fasen centrifugale extractietorens brede toepassingsperspectieven. ​

Beperkingen: De investering van apparatuur is groot, het energieverbruik is hoog en de werking- en onderhoudsvereisten van de apparatuur zijn strikt, waardoor professionele technici moeten opereren. Vanwege de hoge apparatuurkosten en bedrijfskosten is het mogelijk niet geschikt voor sommige kleinschalige ondernemingen met beperkte fondsen.

Vergelijking van de prestaties van verschillende soorten extractietorens:

3. Brede applicatiegebieden

(1) Chemische industrie

Organische synthese: In het proces van organische synthese is het vaak noodzakelijk om de reactieproducten te scheiden en te zuiveren. In het proces van het synthetiseren van geneesmiddelen tussen geneesmiddelen kan het doelproduct bijvoorbeeld uit het reactiemengsel worden geëxtraheerd met behulp van een oplosmiddelextractietoren, onzuiverheden kunnen worden verwijderd en kan de productzuiverheid worden verbeterd. Bij het voorbereiden van acetaminophen-tussenproducten kan het doelproduct bijvoorbeeld worden gescheiden door een extractietoren om grondstoffen met een hoge zuiverheid te bieden voor daaropvolgende synthesestappen. ​

Polymeerproductie: In de polymeerproductie worden oplosmiddelextractietorens gebruikt om onzuiverheden zoals resterende monomeren en katalysatoren in polymeeroplossingen te verwijderen. Door de productie van polypropyleen als voorbeeld te nemen, kunnen niet -gereageerde propyleenmonomeren en katalysatorresiduen effectief worden verwijderd door extractietorens om de kwaliteit van polypropyleenproducten te verbeteren. ​

(2) Aardolieraffinage

Olierefining: In het proces van verfijning van aardolie, om de kwaliteit van olieproducten te verbeteren, is het noodzakelijk om onzuiverheden zoals zwavel en stikstof en ongewenste componenten zoals aromaten in de olieproducten te verwijderen. Extractietorens van oplosmiddelen kunnen specifieke extracties gebruiken om deze onzuiverheden uit olieproducten te extraheren. In dieselrefining wordt bijvoorbeeld vloeistof-vloeistof-extractietechnologie gebruikt om onzuiverheden zoals mercaptanen in diesel door een extractietoren te verwijderen, waardoor het zwavelgehalte van diesel wordt verminderd en de kwaliteit van diesel wordt verbeterd. ​

Aromatische extractie: Het scheiden en zuiveren van aromaten van petroleumfracties is een belangrijk onderdeel van petrochemicaliën. Extractietorens van oplosmiddelen spelen een sleutelrol in het aromatische extractieproces en kunnen de aromaten efficiënt scheiden van niet-arimatica, waardoor grondstoffen worden geboden voor daaropvolgende aromatische verwerking. Bij het extraheren van aromaten zoals benzeen, tolueen en xyleen uit hervormde benzine kunnen bijvoorbeeld worden verkregen, kunnen aromatische producten met hoge zuiverheid worden verkregen door geschikte extracties en extractietorens te selecteren. ​

(3) Hydrometallurgie

Metaalextractie: Op het gebied van hydrometallurgie worden oplosmiddelextractietorens gebruikt om metalen uit erts -percolaat te extraheren. Om bijvoorbeeld koper uit het percolaat van kopererts te extraheren, wordt een uittreksel met een hoge selectiviteit voor koperionen geselecteerd en wordt het tegengesloten in contact met het percolaat in de extractietoren om koperionen van het percolaat naar het uittreksel over te brengen. Vervolgens worden door latere bewerkingen zoals terugwinning, koperen verrijking en zuivering bereikt.

Zeldzame metalen scheiding: Voor de scheiding van zeldzame metalen, zoals het scheiden van verschillende zeldzame aarde -elementen van zeldzame Earth Ore -percolaat, gebruikt de oplosmiddelextractietoren het verschil in de verdelingscoëfficiënten van verschillende zeldzame aardelementen in het extractiemiddel om de scheiding van meerdere zeldzame aarde -elementen één voor één te bereiken, een voor een biedt een voor een, en biedt belangrijke technische ondersteuning voor het uitgebreide gebruik van zeldzame aardapparaten. ​

(4) milieubescherming

Afvalwaterbehandeling: Bij industriële afvalwaterbehandeling kunnen oplosmiddelextractietorens worden gebruikt om schadelijke stoffen in afvalwater te verwijderen, zoals zware metaalionen, fenolen, organische zuren, enz. Bijvoorbeeld bij het behandelen van fenol-bevattend afvalwater, worden fenolische stoffen geëxtraheerd uit het afvalwater door een extractietoren door een extractie-toren om het fenolgehalte te verminderen van de afvalstormen. Tegelijkertijd kunnen fenolische stoffen ook worden gerecycled om resource recycling te bereiken. ​

Afvalgasbehandeling: In sommige gevallen kunnen oplosmiddelextractietorens ook worden gebruikt om bepaalde verontreinigende stoffen in afvalgas te behandelen. Door het afvalgas door te geven aan een extractietoren met een specifiek extractiemiddel, worden de verontreinigende stoffen in het afvalgas opgelost in het extractiemiddel, waardoor het doel wordt bereikt om het afvalgas te zuiveren. Bij het behandelen van organisch afvalgas wordt bijvoorbeeld een geschikt organisch oplosmiddel geselecteerd als het uittreksel om het organische afvalgas in de extractietoren te zuiveren.

(5) Voedsel- en drankenindustrie

Natuurlijke productextractie: In de voedsel- en drinkindustrie worden oplosmiddelextractietorens gebruikt om actieve ingrediënten uit natuurlijke grondstoffen te extraheren. Thee polyfenolen kunnen bijvoorbeeld worden geëxtraheerd uit theebladeren met behulp van een geschikt extractiemiddel in een extractietoren om thee -extracten te extraheren. Hoge zuiverheidsthee polyfenolen kunnen worden verkregen en gebruikt in voedseladditieven, gezondheidsproducten en andere velden.

Smaakscheiding: In de productie van drank, om een ​​unieke smaak te verkrijgen, is het noodzakelijk om smaakstoffen te scheiden en te extraheren van natuurlijke kruiden of fermentatiebouillon. Extractietorens van oplosmiddelen kunnen de distributiekarakteristieken van smaakstoffen in verschillende oplosmiddelen gebruiken om de scheiding en verrijking van smaakstoffen te bereiken, waardoor een unieke smaak voor drinkproducten wordt toegevoegd.

4. Er wordt volledig aangetoond dat belangrijke voordelen worden aangetoond

(1) Efficiënte scheiding

Door geoptimaliseerd ontwerp en selectie van geschikte bedrijfsomstandigheden kunnen oplosmiddelextractietorens het verschil in verdelingscoëfficiënten tussen de twee fasen gebruiken om een ​​efficiënte scheiding van doelcomponenten in een mengsel te bereiken. Voor sommige mengselsystemen die moeilijk te scheiden zijn met andere methoden, zoals stoffen met vergelijkbare kookpunten en warmtegevoelige stoffen, hebben oplosmiddelextractietorens unieke voordelen. Bij het scheiden van actieve ingrediënten van Chinese kruidengeneeskunde -extracten kunnen traditionele methoden zoals destillatie er bijvoorbeeld voor zorgen dat de actieve ingrediënten ontleden vanwege hoge temperaturen, terwijl oplosmiddelextractietorens een efficiënte scheiding kunnen bereiken onder milde omstandigheden. ​

(2) Sterk aanpassingsvermogen

Extractietorens van oplosmiddelen zijn geschikt voor een verscheidenheid aan verschillende chemische systemen en bedrijfsomstandigheden. Of het nu gaat om oplosmiddelen van verschillende eigenschappen (zoals polaire oplosmiddelen en niet-polaire oplosmiddelen) of in verschillende temperatuurbereiken en drukomgevingen, goede extractie-effecten kunnen worden bereikt door de structuur van de apparatuur en de bedrijfsparameters aan te passen. In de chemische productie kunnen voor sommige systemen met harde reactieomstandigheden oplosmiddelextractietorens zich flexibel aanpassen om aan de productiebehoeften te voldoen. ​

(3) continue werking

Veel soorten oplosmiddelextractietorens ondersteunen continu voeding en ontladen, wat zeer geschikt is voor grootschalige industriële productieprocessen. Continue werking kan niet alleen de productie -efficiëntie verbeteren, maar ook het energieverbruik en de productiekosten per product -eenheid verminderen. In vergelijking met intermitterende werking vermindert continue werking het aantal apparatuur dat begint en stopt, verhoogt de levensduur van de apparatuur en maakt het tegelijkertijd de productkwaliteit stabieler. Bij bijvoorbeeld grootschalige industriële productie zoals aardolieraffinage en productie van chemische grondstof worden continu geëxploiteerde extractietorens veel gebruikt.

(4) Hoge flexibiliteit

Het ontwerp van de oplosmiddelextractietoren zorgt voor aanpassing van een verscheidenheid aan bedrijfsparameters, zoals stroomsnelheid, oplosmiddelverhouding, temperatuur, druk, enz., Om bij verschillende scheidingstaken te passen. Door deze parameters te wijzigen, kan het extractieproces worden geoptimaliseerd en kunnen de extractiesnelheid en de zuiverheid van de doelcomponent worden verbeterd. Bovendien kan de extractieconfiguratie met meerdere fasen het scheidingseffect verder verbeteren en voldoen aan de vereisten van scheidingsnauwkeurigheid voor verschillende processen. In de werkelijke productie kunnen de bedrijfsparameters en het aantal fasen van de extractietoren flexibel worden aangepast volgens de samenstelling van de grondstof en de vereisten van de productkwaliteit.

(5) Gemakkelijk onderhoud

Het ontwerp van moderne oplosmiddelextractietorens houdt volledig rekening met het gemak van reiniging en onderhoud van de apparatuur. Het gebruik van verwijderbare verpakking- of torenplaatstructuur maakt het bijvoorbeeld gemakkelijk om de apparatuur schoon te maken en te vervangen nadat deze al een bepaalde periode is uitgevoerd, waardoor de downtime en onderhoudskosten van de apparatuur worden verlaagd. Tegelijkertijd is de apparatuur uitgerust met verschillende bewakingsinstrumenten en automatische besturingssystemen, die de bedrijfsstatus van de apparatuur in realtime kunnen volgen, potentiële problemen tijdig kunnen detecteren en oplossen en de stabiele werking van de apparatuur kunnen waarborgen.

5. Overwegingen van ontwerp- en werking

(1) Sleutelpunten van het ontwerp

Bepaling van de torengrootte: De hoogte en diameter van het torenlichaam moet nauwkeurig worden berekend op basis van het verwerkingsvolume, bedrijfsomstandigheden en de vereiste scheidingsefficiëntie. Wanneer het verwerkingsvolume groot is, is een grotere diameter torenlichaam meestal nodig om aan de fluxvereisten te voldoen; Terwijl voor situaties waarin de scheiding moeilijk is en een hoger theoretisch plaatnummer vereist is, moet de torenlichaamhoogte worden verhoogd. Bij grootschalige olieverfigingprojecten is de grootte van de extractietoren bijvoorbeeld nauwkeurig ontworpen op basis van het volume van ruwe olie en de vereisten voor het scheiden van olieproducten. ​

Selectie van interne structuur: Volgens de materiaaleigenschappen en procesvereisten wordt de interne structuur redelijkerwijs geselecteerd, zoals het pakkingtype, zeefplaatopening, draaitafelgrootte en afstand, enz. Voor materialen die gemakkelijk te emuleren zijn, een verpakking met een eenvoudige structuur die niet gemakkelijk te veroorzaken verstopping kan worden geselecteerd; Voor systemen met grote verwerkingsvolumes en hoge equentievereisten voor massaaloverdracht kan een draaitafel -extractietorenstructuur worden gebruikt. In de fijne chemische productie is de interne structuur van de extractietoren zorgvuldig ontworpen volgens de kenmerken van verschillende producten. ​

Materiële selectie: Gezien factoren zoals de corrosiviteit, temperatuur en druk van het materiaal, selecteer de juiste torenlichaam en interne componentmaterialen. Bij het omgaan met sterk corrosieve materialen, zoals zuurbevattende uitloogoplossingen in hydrometallurgie, worden corrosiebestendige roestvrij staal of speciale legeringsmaterialen meestal gebruikt om de extractietoren te produceren om de levensduur te waarborgen en een veilige werking van de apparatuur. ​

(2) Optimalisatie van bedrijfsparameters

Stroomsnelheidsregeling: Het nauwkeurig regelen van de stroomsnelheden van de continue fase en de gedispergeerde fase is de sleutel om volledig contact tussen de twee fasen te waarborgen en abnormale omstandigheden zoals overstromingen te voorkomen. Een te snel een stroomsnelheid zal de contacttijd tussen de twee fasen comprimeren, wat resulteert in een significante afname van de efficiëntie van de massaoverdracht; Een te traag een stroomsnelheid zal de productie -efficiëntie verminderen en de kosten van het energieverbruik verhogen. In de feitelijke industriële activiteiten is het noodzakelijk om de debiet van twee fasen dynamisch te optimaliseren op basis van het realtime belasting- en scheidingseffect van de extractietoren via een geautomatiseerd besturingssysteem dat bestaat uit een stroommeter en een regulerende klep. In een fijne chemische productielijn wordt het debiet bijvoorbeeld in realtime gemonitord en aangepast via een PLC (programmeerbare logische controller) om een ​​efficiënt en stabiel massaoverdrachtsproces te garanderen. ​

Temperatuur- en drukregelgeving: De temperatuur- en drukparameters van het extractiesysteem beïnvloeden direct de oplosbaarheid en verdelingscoëfficiënt van de stof en zijn de kernvariabelen die de extractie -efficiëntie bepalen. Temperatuurveranderingen veranderen niet alleen het verdelingsevenwicht van opgeloste stoffen in de twee fasen, maar kunnen ook de stabiliteit van het doelproduct beïnvloeden; Drukregulatie speelt een beslissende rol in het extractieproces van vluchtige stoffen. In het extractieproces van thermosensitieve bioactieve stoffen wordt meestal gebruik gemaakt van lage temperatuur en lage druk en zijn ze met een zeer nauwkeurige temperatuurregeling en drukcompensatiesysteem uitgerust om temperatuurfluctuaties binnen het bereik van ± 0,5 ℃ te regelen om de activiteit en opbrengst van de doelcomponenten te waarborgen.
​
Optimalisatie van oplosmiddelverhouding: Volgens de samenstellingseigenschappen van de grondstoffen en de zuiverheidseisen van de doelproducten, is het wetenschappelijk aanpassen van de verhouding van extractie -oplosmiddel tot grondstoffen een belangrijke link bij het bereiken van economische en efficiënte productie. Als de oplosmiddelverhouding te groot is, zal dit oplosmiddelafval veroorzaken en de daaropvolgende herstelkosten verhogen; Als de oplosmiddelverhouding te klein is, kan dit leiden tot onvolledige extractie en de productkwaliteit beïnvloeden. In de moderne industriële productie worden processimulatiesoftware zoals ASPEN vaak gebruikt, gecombineerd met laboratoriumtestgegevens, wordt een dynamisch wiskundig model vastgesteld om de oplosmiddelverhouding voor verschillende partijen grondstoffen te optimaliseren. Door de farmaceutische industrie als een voorbeeld te nemen, kunnen de veranderingen in grondstofsamenstelling door middel van infrarood spectroscopie online analysetechnologie in realtime worden gecontroleerd en de oplosmiddelverhouding kan dynamisch worden aangepast om de productzuiverheid met 10%-15%te verhogen, terwijl het oplosmiddelverbruik met meer dan 20%wordt verminderd.