在精细化工合成工艺中,萃取和洗涤(包括水洗和碱洗)过程是必不可少的环节。它们的主要目的是去除反应液中的溶剂和副产物盐类。然而,目前这两个工序仍然依赖于传统的釜式搅拌和静置分离,存在分离效率低、静置时间长等问题,严重影响了后续处理单元的效率。这导致了生产制备化合物时自动化程度低,流程周期长,废水产量大,直接成本高,限制了制造水平的提高。
为了满足现代化工厂连续化生产的需求,郑州天一萃取针对硝化反应、合成反应等萃取分离特点,推出了CWL-M系列新型离心萃取机。CWL-M系列离心萃取技术通过利用离心力场来实现液-液两相的接触传质和相分离,具有结构紧凑、处理能力大、运转平稳、功耗低、清洗维护方便等特点。
在离心萃取机中,混合-传质过程发生在固定外筒和高速旋转内筒之间的间隙中,而萃取相和萃余相的分层则在高速旋转内筒中完成,并通过控制堰系统实现分离。混合传质和分离澄清这两个过程在同一台设备中完成。自离心萃取机问世以来,发展迅速,许多国家已经广泛应用于化工、制药、冶金、废水处理、石油化工等领域。
根据实践经验的总结,与传统的萃取塔、混合澄清槽等设备相比,离心萃取技术在容积效率、存流量、传质效率和停留时间等方面都具有明显的优势:
1. 容积效率方面,离心萃取机的容积效率最高,通常可达到混合澄清槽的30倍至50倍。
2. 存流量方面,由于离心萃取机的分相能力强,相同产量需求下,其体积要远小于混合澄清槽和萃取塔。
3. 传质效率方面,离心萃取机的级效率非常高,一般可达到99%以上。相比之下,萃取塔易产生轴向返混现象,导致传质效率较低。
4. 停留时间方面,离心萃取机的停留时间是三种设备中最短的,一般控制在几秒到几十秒之间。
因此,将离心萃取技术应用于化工合成反应过程中的萃取和洗涤,不仅可以将原有的间歇操作转变为连续化过程,同时也能大幅提高分离效率。这对于提升化工机械的先进化发展具有重要意义。