[实用新型]一种微萃取组件和超重力场微萃取装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工萃取技术领域，特别涉及一种微萃取组件及微萃取装置。

背景技术

萃取是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。作为一种重要的分离单元操作，广泛应用于化学、化工、冶金、食品加工等领域。

目前，工业上主要采用溶剂萃取法，通过将一相在外界作用力下分散到另外一相中进行接触传质，与此相对应的常用萃取设备有萃取塔、混合澄清槽(萃取槽)等。这些萃取设备往往不能有效强化微观传质，而且萃取设备结构复杂庞大、生产耗能大、效率低下，已经成为萃取过程强化需突破的瓶颈。

随着萃取技术的发展，近年来出现了强化传质的微萃取技术，所述微萃取技术是利用微尺度效应，在有限的尺度内液体的表面积与体积的比值急剧增大，使得传质距离减小，传质所需时间减少。微萃取技术使用的微萃取设备分为膜萃取和微通道两种类型。CN201410487172.6公开了一种膜萃取装置与方法，所述膜萃取装置包括膜萃取组件和固定压紧膜萃取组件的至少两个压紧板，膜萃取组件包括至少一个第一引流片、至少一个第二引流片及插在相邻两个引流片之间的滤膜，滤膜与引流片的流道形成封闭腔体，以允许液体在其中流动，第一引流片的过液孔与相邻第二引流片的进口或出口连通，第二引流片的过液孔与相邻第一引流片的进口或出口连通。此种膜萃取装置是通过引流板提高滤膜两侧萃取液和原液的浓度差来提高萃取效率，但由于传质方式仅靠对流或平行流，因而易渗透，萃取效率提高幅度不大，且需要多级引流板和滤膜连续使用，结构较为复杂。微通道萃取装置包括输送泵及与输送泵连接的微通道，在输送泵的驱动下水相和有机相液体进入微通道，在微通道中完成萃取。此种结构的微萃取装置虽然萃取率高，但受微通道的限制，处理量小(处理量一般为微升级)，难于在化工、冶金等领域满足工业化生产的需要，且属于被动混合传质，影响传质性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种微萃取组件和超重力场微萃取装置，在保持高萃取率的条件下增大处理量、缩短分相时间，以满足化工、冶金等领域萃取工业化生产的需要。

本实用新型所述微萃取组件，由疏水性材料制作的上盘或底面涂抹有疏水性修饰剂的上 盘和亲水性材料制作的下盘或顶面涂抹有亲水性修饰剂的下盘组成，所述上盘的外形为圆台形、下大上小的阶梯圆台形或下大上小的圆锥台形，上盘中心部位设置有微流体通道，底面为平面，所述下盘的外形为圆台形、上大下小的阶梯圆台形或上大下小的圆锥台形，下盘顶面中心部位设置有进料凹槽，从进料凹槽至下盘顶面边缘分布有微形槽；组合方式为：上盘设置的微流体通道中心线与下盘顶面设置的进料凹槽中心线重合，上盘的底面与下盘的顶面之间具有0.05～0.25mm的间隙。

上述微萃取组件，下盘顶面的微形槽有多种形态，可呈螺旋形、弧形或蜂窝形分布。

上述微萃取组件，所述微形槽的宽度为0.25～1mm，深度为0.25～0.75mm。

上述微萃取组件，所述微流体通道优选圆孔形通道，圆孔形通道的孔径为0.25～3mm。

上述微萃取组件，所述疏水性材料为聚乙烯或聚四氟乙烯，它们的密度均为0.940～0.976g/cm³，疏水性修饰剂为聚二甲基硅氧烷或氟化硅烷；所述亲水性材料为不锈钢，亲水性修饰剂为二甲基甲酰胺或丙烯酸脂。