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1、长三角绿色制药协同创新中心《绿色制药技术》研讨报告题目：脉冲萃取塔及其应用姓名：学号：班级：绿色制药1301研讨课主题：制药过程强化技术与设备研讨课时间：2015/12/23目录1研究背景11.1液液萃取及其装置11.2脉冲萃取塔21.2.1原理21.2.2分类21.2.3脉冲装置31.2.4脉冲萃取塔操作性能42技术应用案列52.1脉冲萃取塔回收废水中的二甲基甲酰胺52.1.1背景52.1.2流程52.1.3总结92.2脉冲筛板萃取塔在己内酰胺生产中的应用92.3脉冲填料萃取塔在提取竹叶黄酮的应用113总结与讨论123.
2、1脉冲萃取塔的优缺点123.2脉冲萃取塔的展望12参考文献131研究背景1.1液液萃取及其装置在医药工业中,许多医药产品如抗生素、维生素及其中间体多为热敏性物质,加热分离时容易分解破坏,因而不能采用蒸馏等方法来处理。此时,溶剂萃取就显出其独特的优点[1]。溶剂萃取在医药方面的应用主要有：1）代替沉淀法进行产物的直接提取（柠檬酸萃取）；2）代替蒸发用于产物的浓缩（赤霉素生产）；3）代替水蒸汽蒸馏用于产物的纯化（纯化乙二醛）；4）代替精馏方法用于相近产物的精细分离（羟基苯甲醚的分离）；5）用于产物的介质转换；6）用于废水处理进
3、行综合回收（废水中回收咖啡因等）[2]。溶剂萃取所用设备有混和澄清器、填料塔、筛板塔等一类较简单的萃取器。后又相继发展了各种新型多级连续萃取器,如脉冲塔、机械搅拌塔等,这些新型萃取器都是利用外加的机械能,使之达到较高的分离效率。表1简述了各种萃取器的特性和工业应用范围可供选型时参考。表1.1各种萃取器的特性和工业应用范围萃取器类型优点缺点适用范围无搅拌塔结构最简单，设备费用低；操作和维修费用低；容易处理腐蚀性物料。传质效率低，需要高的厂房，对密度差小的体系处理能力低；不能处理流比很高的情况。石油化工,化学工业混合澄清器相接
4、触好，级效率高：处理能力大，操作弹性好；在很宽的流比范围内均可稳定操作；扩大设计方法比较可靠。滞留量大，需要的厂房面积大；投资较大；级间可能需要用泵输送流体。石油化工,原子能,肥料,冶金,食品脉冲萃取塔HETS低，处理能力大，柱内无运动部件，工作可靠。对密度差小的体系处理能力较低；不能处理流比很高的情况；处理易乳化的体系有困难；扩大设计方法比较复杂。原子能,石油化工,冶金转盘柱处理量较大，效率较高，结构较简单，操作和维修费用较低。石油化工，湿法冶金，制药工业振动筛板柱医药,食品,12HETS低，处理能力大，结构简单，操作弹
5、性好。石油化工,冶金,化学工业离心萃取器能处理两相密度差小的体系；设备体积小，接触时间短，传质效率高；滞留量小，容积积压量小。设备费用大，操作费用高，维修费用大。医药食品,原子能,石油化工产品1.2脉冲萃取塔1.2.1原理萃取塔利用两相流体的密度差实现逆流流动,使轻相分散成液滴和重相密切接触。液滴在密度差的作用下上升,在萃取柱顶部聚集、分相,澄清后的轻相从柱顶部排出。在液液传质系统中，两相间的重度差较小，界面张力差也不大，导致推动相际传质的惯性力较小，两相分离能力不高。为了提高液相传质设备的效率，常常补给外加能量，如搅拌、
6、脉冲、振动等。脉冲就是使塔内液体作往复运动，借此向液体供应能量，促进分散相的细碎与均布，强化塔内的萃取过程[3]。1.2.2分类脉冲萃取塔可以分为脉冲筛板塔和脉冲填料塔[4]。图1.2.2-1是脉冲筛板塔，筛孔塔板固定在塔内，但从塔底引入往复运动的液流，使全塔液体随之脉动。图1.2.2-2是脉冲填料塔，它用乱堆的填料层来代替塔板，也是从塔底引入脉动液流的。脉冲填料塔建造容易，但处理不当就会出现填料的定向排列，使效能降低。脉冲筛板塔虽然比脉动填料塔复杂些，但性能稳定，易于操作维修，尤其适用于处理强腐蚀和强放射性的物料，在核工
7、业和湿法冶金中得到广泛应用。12图1.2.2-1脉冲筛板塔图1.2.2-2脉冲填料塔1.2.3脉冲装置脉冲器是脉冲萃取塔的重要组成部分。按推动液体运动的机构，分为活塞式(柱塞式)、膜式(波纹管式)和气压式。活塞式脉冲器是最普通的型式，其脉动室内有一往复运动的活塞，推送液体流向塔内和往塔外抽吸，形成了脉动液流(也可将往复泵或比例泵的进口封闭，并拆去阀件，当作脉冲器使用)。膜式脉冲器或波纹管式脉冲器是利用挠性构件的反复变形，周期性地改变脉冲室的容积，从而产生脉动液流。膜式与波纹管式脉冲器结构简单，密封可靠，也易于改变脉冲的频率
8、与振幅；缺点是脉冲体积小，挠性件的寿命不长。无膜的气压脉冲器最为简单，通过旋转式滑阀，使脉冲室周期性地引入压缩空气与放空。当脉冲室接通压缩空气时，室内气压上升，液面下降，使塔内产生升液流。当脉冲室放空时，气压下降，液面回升，塔内产生下降液流。如此反复循环，就在塔内形成脉动液流。图1.2.3就是一种常见的
