在精細化工合成工藝中,萃取和洗滌(包括水洗和堿洗)過程是必不可少的環節。它們的主要目的是去除反應液中的溶劑和副產物鹽類。然而,目前這兩個工序仍然依賴于傳統的釜式攪拌和靜置分離,存在分離效率低、靜置時間長等問題,嚴重影響了后續處理單元的效率。這導致了生產制備化合物時自動化程度低,流程周期長,廢水產量大,直接成本高,限制了制造水平的提高。
為了滿足現代化工廠連續化生產的需求,鄭州天一萃取針對硝化反應、合成反應等萃取分離特點,推出了CWL-M系列新型離心萃取機。CWL-M系列離心萃取技術通過利用離心力場來實現液-液兩相的接觸傳質和相分離,具有結構緊湊、處理能力大、運轉平穩、功耗低、清洗維護方便等特點。
在離心萃取機中,混合-傳質過程發生在固定外筒和高速旋轉內筒之間的間隙中,而萃取相和萃余相的分層則在高速旋轉內筒中完成,并通過控制堰系統實現分離。混合傳質和分離澄清這兩個過程在同一臺設備中完成。自離心萃取機問世以來,發展迅速,許多國家已經廣泛應用于化工、制藥、冶金、廢水處理、石油化工等領域。
根據實踐經驗的總結,與傳統的萃取塔、混合澄清槽等設備相比,離心萃取技術在容積效率、存流量、傳質效率和停留時間等方面都具有明顯的優勢:
1. 容積效率方面,離心萃取機的容積效率最高,通常可達到混合澄清槽的30倍至50倍。
2. 存流量方面,由于離心萃取機的分相能力強,相同產量需求下,其體積要遠小于混合澄清槽和萃取塔。
3. 傳質效率方面,離心萃取機的級效率非常高,一般可達到99%以上。相比之下,萃取塔易產生軸向返混現象,導致傳質效率較低。
4. 停留時間方面,離心萃取機的停留時間是三種設備中最短的,一般控制在幾秒到幾十秒之間。
因此,將離心萃取技術應用于化工合成反應過程中的萃取和洗滌,不僅可以將原有的間歇操作轉變為連續化過程,同時也能大幅提高分離效率。這對于提升化工機械的先進化發展具有重要意義。