在精细化工和中药提取等生产过程中,液-液萃取(溶剂萃取)是一种常见的分离技术。然而,在实际操作中,由于原料液的性质、设备的高速搅动以及温度变化等因素,物料体系常常会出现乳化现象,导致萃取效率下降、分离效果变差、生产量减少及设备维护成本增加等问题。那么,CWL-M离心萃取机是如何解决这一难题,并具备一定的破乳功能的呢?本文将为您详细解答。
1. 离心萃取的基本原理
离心萃取机利用离心力原理,将具有密度差的两相液体进行分离。为了确保高效的分离效果,对原料液有以下几点要求:
• 两相互不相溶:这是液-液萃取的基本前提。
• 两相密度差至少在0.1以上:足够的密度差有助于通过离心力实现有效分离。
• 分离液中不能含有固体:固体颗粒会干扰分离过程,降低分离效率。
2. 乳化现象及其成因
乳化现象是指在剧烈搅拌下,原本不互溶的“油”和“水”两相被分散成细小颗粒,形成稳定的乳状液。这种现象主要是由于以下几个因素造成的:
• 物料成分敏感:某些物料或添加的溶剂对剪切作用非常敏感,容易被打散成细小颗粒。
• 机械力作用:离心萃取机的转鼓强烈搅动会产生复杂的涡流和湍流区域,使抗剪切作用弱的一相液体被打散并分散到另一相中。
3. 乳化带来的问题
乳化现象会导致以下问题:
• 分离效果差:乳状液中的液滴界面上形成了牢固的带有电荷的膜,阻碍了液滴的聚结分层,难以通过离心力加以分离。
• 萃取效率低下:轻重相之间相互夹带,使得萃取效率大大降低。
• 生产量减少:乳化现象影响了整个工艺流程,降低了生产效率。
• 设备维护成本增加:频繁的乳化现象增加了设备的清洗和维护频率,增加了运营成本。
4. 防乳化套筒装置——解决问题的关键
为了解决上述问题,CWL-M离心萃取机引入了防乳化套筒装置。该装置通过以下方式有效地防止乳化现象的发生:
• 结构设计:在转鼓与壳体之间增加一个防乳化套筒,套筒与转鼓底部紧密贴合,自动补偿磨损。
• 静态混合区域:防乳化套筒与壳体之间形成了一个静态混合区域,进入壳体的液体避免了与转鼓高速旋转的外表面接触,直接通过该静态混合区域进入转鼓内部。
• 消除涡流和湍流:防乳化套筒的应用消除了转鼓强烈搅动产生的涡流和湍流区域,减少了液液两相因转鼓高速搅动而产生的剪切作用,从而有效防止乳化现象的发生。
5. 防乳化套筒的优势
• 结构简单紧凑:防乳化套筒装置设计简洁,安装拆卸方便,只需在外壳底部法兰预留安装位即可使用。
• 改造成本低廉:相比其他解决方案,防乳化套筒的成本较低,但效果显著。
• 操作维护方便:防乳化套筒的应用简化了操作流程,减少了设备的清洗和维护频率,降低了运营成本。
6. 其他辅助措施
对于一些特别易乳化的物料体系,除了应用防乳化套筒装置外,还可以采取一些辅助措施来进一步防止乳化现象的发生,例如:
• 提高温度:适当提高温度可以降低物料的粘度,减少乳化现象。
• 加入盐或电解质:适量加入盐或电解质可以破坏乳状液中的电荷平衡,促进液滴的聚结分层。
CWL-M离心萃取机通过引入防乳化套筒装置,有效地解决了液-液萃取过程中常见的乳化问题,提高了分离效果和萃取效率。该装置不仅结构简单、成本低廉,而且操作维护方便,是目前解决乳化问题的理想选择。无论是在精细化工还是中药提取等领域,CWL-M离心萃取机都能为您提供高效、可靠的分离解决方案。