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液液萃取原理
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,使物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
溶劑萃取工藝過程一般由萃取、洗滌和反萃取組成。一般將有機相提取水相中溶質(zhì)的過程稱為萃?。╡xtraction),水相去除負(fù)載有機相中其他溶質(zhì)或者包含物的過程稱為洗滌(scrubbing1),水相解析有機相中溶質(zhì)的過程稱為反萃?。╯tripping)。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。
分配定律是萃取方法理論的主要依據(jù),物質(zhì)對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質(zhì)時,它能分別溶解于兩種溶劑中,實驗證明,在一定溫度下,該化合物與此兩種溶劑不發(fā)生分解、電解、締合和溶劑化等作用時,此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質(zhì)的量是多少,都是如此。國外已有專業(yè)生產(chǎn)萃取設(shè)備的公司,并提供可做實驗的小型實驗裝置,以實驗提供設(shè)計參數(shù),給用戶提供整套技術(shù)服務(wù)。屬于物理變化。
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;它具有傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤萃取塔原有分散作用,同時又有分開的澄清區(qū),這樣可以反復(fù)進行凝聚再分散,以減少了軸向的混合,使得理論級數(shù)可達10級/米。(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。當(dāng)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(guān)。
萃取劑流量、萃取時間的影響
在超臨界流體萃取過程中,萃取劑流量一定時,萃取時間越長,收率越高。萃取剛開始時,由于溶劑與溶質(zhì)未達到良好接觸,收率較低。隨著萃取時間的加長,傳質(zhì)達到某種程度,則萃取速率增大,直到達到較大值之后,由于待分離組分的減少,傳質(zhì)動力降低而使萃取速率降低。萃取劑的流量主要影響萃取時間。由于升高溫度作為萃取劑CO2的分子間距增大,分子間作用力減小,密度降低,溶解能力相應(yīng)下降。一般來說,收率一定時,流量越大,溶劑、溶質(zhì)問的傳熱阻力越小,則萃取的速度越快,所需要的萃取時間越短,但萃取回收負(fù)荷大,從經(jīng)濟上考慮應(yīng)選擇適宜的萃取時間和流量。