萃取塔

萃取塔（英文名稱extraction column）又名抽提塔，一種化學工業、石油煉製、環境保護等工業部門常用的液-液質量傳遞設備。液-液萃取是質量傳遞的一種方式，將混合物溶液中某一種或幾種化合物組分，用另外一種液體（稱作溶劑，與混合物溶液的溶劑互不相溶）將其提取出來，使其得到分離、富集、提純。這種過程稱作萃取、抽提、液-液萃取，溶劑萃取過程。所採用的設備叫做萃取器，有一次和多次萃取，有間隙和連續萃取過程之分，連續多次萃取採用的萃取器是一種塔式設備，稱為萃取塔。其內部結構是利用重力或機械作用使一種液體破碎成液滴，分散在另一連續液體中，進行液-液萃取。

基本信息

• 中文名：萃取塔
• 英文名：extraction column

• 別名：抽提塔
• 性質：傳遞設備

原理

利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配係數的不同，使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反覆多次萃取轉移，將絕大部分的化合物提取出來。分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。在兩種互不相溶的溶劑中，加入某種可溶性的物質時，它能分別溶解於兩種溶劑中，實驗證明，在一定溫度下，該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時，此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少，都是如此。用公式表示：

K=CA/CB

式中CA、CB分別為表示C化合物在A、B兩種互不相溶溶劑中的濃度，K在一定溫度下是一常數，叫做分配係數。要把所需要的化合物從混合溶液中分離出來，一次萃取往往是不夠的，需要多次萃取，採用上述公式就能算出，萃取的剩餘量，和需要萃取的次數。

設備

萃取塔基本結構及工作原理

用於液-液萃取過程的設備，其作用是儘快使化合物在兩種溶劑間的溶解度之比達到K值。採用的方式是利用兩種溶液重度的不同，或者外加能量，如攪拌、脈衝、振動等。將一種液體破碎成液滴，分散在連續的液體中，以提高質量傳遞效率，連續多次萃取過程都採用塔式萃取設備，即萃取塔。有以下不同結構和類型：如填料萃取塔、篩板萃取塔、轉盤萃取塔、振動篩板塔、多級離心萃取塔等。轉盤萃取塔及填料萃取塔結構示意圖如下：

在轉盤式萃取塔內，中間是由鏇轉的軸串起的大小、間距相同的多個圓盤，稱為轉盤，隨著軸的鏇轉而做勻速轉動。轉盤被固定在塔壁上的大小、間距相同的環形圓盤隔開，稱為定盤。一種溶液（密度較小的）由塔的下部連續進入塔內，由於浮力的作用，向塔的上方流動，被連續鏇轉轉盤的離心作用被打碎並分散成液滴，另一種溶劑（密度較大）由塔的上部連續進入塔內，由於重力的作用，向下流動，並充滿全塔，被打散的液滴分散在連續的溶液中，通過液滴與溶劑的接觸，溶液中的一種或幾種組分選擇性地溶解在連續的溶劑中，進行質量傳遞。在填料萃取塔中溶液的破碎是通過填料的作用。轉盤的數量、間距等結構，填料的大小和高度是根據物料的性能和要求分離的程度和純度等因素計算得到的。