萃取沿革

1842年 E.-M.佩利若研究了用乙1醚從硝1酸溶液中萃取硝1酸鈾酰。1903年L.埃迪蘭努用液態(tài)從煤油中萃取芳烴，這是萃取的第yi次工業(yè)應用。

20世紀40年代后期，生產(chǎn)的需要促進了萃取的研究開發(fā)。

現(xiàn)今萃取通用于石油煉制工業(yè)，并廣泛應用于化學、冶金、食品和原子能等工業(yè)。如，萃取已應用于石油餾分的分離和精制，鈾、釷、钚的提取和純化，有色金屬、稀有金屬、貴重金屬的提取和分離，抗1菌素、有機酸、生1物堿的提取，以及廢水處理等。1

萃取應用

萃取與其他分離溶液組分的方法相比，優(yōu)點在于常溫操作，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用，通常是有利的：

①料液各組分的沸點相近，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；

③多種離子的分離，如礦物浸取液的分離和凈制，若加入化學品作分部沉淀，不但分離質(zhì)量差，又有過濾操作，損耗也大；

④不穩(wěn)定物質(zhì)（如熱敏性物質(zhì)）的分離，如從發(fā)酵液制取青。萃取的應用，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，以及流程和設備的設計計算，都是開發(fā)萃取操作的課題。

萃取設備的選擇

對于一個液液萃取過程來說，選擇合適的傳質(zhì)設備，是一件比較重要的工作，但也是比較困難的工作。各種傳質(zhì)設備具有不同的特性，而且萃取過程及萃取系統(tǒng)中各種因素的影響也是錯綜復雜的。

設備的選型應考慮系統(tǒng)的性質(zhì)和設計特性：

(1).系統(tǒng)所需要的理論級數(shù)：

為完成一定的分離要求，萃取設備必須具有所需要的理論級數(shù)。所需要的理論級數(shù)較少，如2-3級，一般無機械攪拌的設備可以選用，如填料塔、篩板塔等。

所需要的理論級數(shù)較多，如5級以上，就必須選用具有外加能量的萃取設備，如轉盤塔、振動塔。當需要更多的理論級數(shù)時，如稀土萃取過程往往需要幾十級，甚至幾百級，此時一般只能選用混合澄清器。

(2).處理量：

設備的處理量往往由生產(chǎn)任務所決定。所要求的處理量大，可選用轉盤塔、篩板塔，Kuhni塔；處理量較小，可選用填料塔，脈沖篩板塔、脈沖填料塔等。

(3).停留時間：

在萃取操作中如果系統(tǒng)對停留時間有要求時，如抗1菌素生產(chǎn)中，發(fā)酵液的萃取，往往要求在萃取設備中停留時間較短，此時可選用離心萃取器。如果系統(tǒng)伴有較慢的化學反應，要求有足夠的停留時間時，采用混合澄清器也是合適的。

(4).相比：

系指分散相和連續(xù)相的流量比，對于塔式萃取設備，為了產(chǎn)生較大的接觸面積，通常將流量大的一相作為分散相。相比過大，非攪拌型的塔不宜選用，而應該選用攪拌型的塔，混合澄清器基本上不受相比大小的影響。

(5).系統(tǒng)的物理性質(zhì)：

系統(tǒng)的物理性質(zhì)對萃取設備的選擇有密切的關系。兩相密度差大可選用塔式萃取器；反之應選用離心萃取器；系統(tǒng)的界面張力大，粘度高，則應考慮有外加能量的萃取設備，以保證較大的接觸面積；界面張力小，可選用填料塔，若系統(tǒng)具有腐蝕性的，則應優(yōu)先考慮填料塔。物料中含水量較高時，其水分主要以單分子水膜形式在親水性大分子界面形成連續(xù)系統(tǒng)，從而增加了超臨界相流動的阻力，當繼續(xù)增加水分時，多余的水分子主要以游離態(tài)存在，對萃取不產(chǎn)生明顯的影響。

(6).設備與操作、維修費用：

選用萃取設備時，除需要考慮設備的制造費用外，還要考慮設備的操作和維修費用。包括設備內(nèi)的物料存儲量，尤其是溶劑的存儲量、溶劑的回收費用及溶劑的損耗。

(7).設備的安裝場地：

設備的安裝場地應根據(jù)實際情況確定，場地面積有限應選用塔式設備；若場地高度有限，則可考慮混合澄清器。

影響萃取的因素

萃取壓力的影響萃取過程中，SF密度的變化直接影響萃取效果。萃取壓力是影響SF密度的重要參數(shù)。壓力的變化能顯著提高SF

溶解物質(zhì)的能力。根據(jù)萃取壓力的變化，可將SFE分為3類：(1)高壓區(qū)的全萃取。高壓時，SF的溶解能力強，可較大限度地溶解所有成分；(2)低壓臨界區(qū)的萃取，僅能提取易溶解的成分，或除去有害成分；(3)中壓區(qū)的選擇萃取，在高低壓之間，可根據(jù)物料萃取的要求，選擇適宜的壓力進行有效萃取。為此我單位研制開發(fā)了FYC系列分液漏斗振蕩萃取器，此種分液漏斗振蕩器是邊旋轉邊振蕩，振蕩頻數(shù)可達300次以上，萃取相當充分。當壓力增加到一定程度后，則溶解增加緩慢，這是由于高壓下超臨界相密度隨壓力變化緩慢所致。另外，壓力對萃取效果的影響還與溶質(zhì)的性質(zhì)有關。