[發明專利]一種動態磁顆粒組合膜萃取裝置及萃取方法

有效

• 申請號: 201711295003.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107803050B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 楊良嶸;馮冬;惠俊峰;安震濤;劉會洲
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04;B01D61/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種動態磁顆粒組合膜萃取裝置及萃取方法。所述萃取裝置，包括塔體、萃取相儲存室、多孔篩板、動態磁顆粒組合膜、磁鐵和磁鐵傳動裝置；萃取相儲存室位于塔體下方，萃取相儲存室與塔體之間由下至上依次設置有多孔篩板和動態磁顆粒組合膜，萃取相儲存室的下方放置有磁鐵和磁鐵傳動裝置。本發明的動態磁顆粒組合膜萃取裝置，磁鐵傳動裝置帶動磁鐵上下移動，不斷重新排列組合動態磁顆粒組合膜中的磁顆粒薄層，萃取相不斷形成細小液滴分散于料液相中，不會堵塞或流體分布不均；磁顆粒重新向磁場靠攏移動對分散相液滴有破碎作用，利于細小液滴的形成，同時可有效防止溝流的現象，提高了萃取效率。

技術領域

本發明屬于磁顆粒組合膜萃取分離技術領域，涉及一種動態磁顆粒組合膜萃取裝置及萃取方法。

背景技術

近年來，隨著工業的發展，萃取技術在化工工業，制藥工業，石油工業等領域得到了廣泛的應用，不過同時傳統萃取技術也越來越難以滿足現代工業發展的需求。傳統的萃取設備一般分為混合澄清器、萃取塔和離心萃取機，混合澄清槽萃取工藝存在著傳質效率高，但設備占地面積大等問題；傳統萃取塔設備種類較多，其中應用較為廣泛的是填料萃取塔、振動篩板塔、機械攪拌萃取塔以及脈沖萃取塔，萃取塔一般都存在著設備復雜等一系列問題，比如轉盤萃取塔是機械攪拌萃取塔應用較為廣泛的一種，但是具有比較嚴重的放大效應，尤其是在應用于體系比較復雜的制藥以及石油化工等領域時更為明顯，導致傳質效率低。

膜萃取技術是一種結合了膜過程與液液萃取的新型分離技術，自提出以來受到了極大地關注與重視。與傳統的萃取技術相比，由于膜萃取技術沒有兩相間的分散和聚結過程，所以大大減少了萃取劑的夾帶損失；并放寬了對萃取劑密度、粘度、界面張力等的物性要求，擴大了萃取劑的應用范圍。

為此，膜分散萃取成為一種全新的研究熱點。膜萃取設備是利用微孔膜作為相分散的介質，在膜兩側壓力差大于穿透壓力的條件下，將一相分散到另一相中，實現傳質分離。

馬偉、申殿邦(物理，磁場在冶金中應用和機理探討，430-432，1969)研究了磁場在含砷的廢酸回收工藝中的作用時，發現磁場使得TBP(磷酸三丁酯)萃取砷的萃取率提高了3％-5％，用紅外光譜及核磁共振做進一步研究結果表明，磁場在對萃取機理沒有改變的情況下，卻使萃取效率發生了變化，同時發現溶液濃度不同，物理參數的萃取率變化程度也不相同。

目前，現有技術中存在的萃取分離裝置的萃取效率有待進一步提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種動態磁顆粒組合膜萃取裝置，避免了固定磁顆粒組合膜長期使用可能會出現的流體分布不均，以及固定磁顆粒組合膜的磁顆粒薄層內部因有機相堆積而出現堵塞的問題，提高了萃取效率。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種動態磁顆粒組合膜萃取裝置，所述裝置包括塔體、萃取相儲存室、多孔篩板、動態磁顆粒組合膜、磁鐵和磁鐵傳動裝置；其中，所述萃取相儲存室位于塔體下方，所述萃取相儲存室與塔體之間由下至上依次設置有多孔篩板和動態磁顆粒組合膜，所述萃取相儲存室的下方放置有所述磁鐵和磁鐵傳動裝置，所述磁鐵與所述磁鐵傳動裝置相連接。

本發明中，所述磁鐵傳動裝置包括第一曲柄連桿、固定軸套、第二曲柄連桿和直流電機，所述第一曲柄連桿的一端穿過所述固定軸套與所述磁鐵連接，所述第一曲柄連桿的另一端與所述第二曲柄連桿的一端活動連接，所述第二曲柄連桿的另一端與所述直流電機連接并在所述直流電機的帶動下轉動。

本發明中，所述磁鐵傳動裝置的振幅為8～12cm，例如磁鐵傳動裝置的振幅為8cm、9cm、10cm、11cm、12cm。

優選地，所述磁鐵傳動裝置的轉動頻率為20～50轉/分，例如磁鐵傳動裝置的轉動頻率為20轉/分、25轉/分、30轉/分、35轉/分、40轉/分、45轉/分、50轉/分。