[发明专利]一种动态磁颗粒组合膜萃取装置及萃取方法

说明书

本发明提供了一种动态磁颗粒组合膜萃取装置及萃取方法。所述萃取装置，包括塔体、萃取相储存室、多孔筛板、动态磁颗粒组合膜、磁铁和磁铁传动装置；萃取相储存室位于塔体下方，萃取相储存室与塔体之间由下至上依次设置有多孔筛板和动态磁颗粒组合膜，萃取相储存室的下方放置有磁铁和磁铁传动装置。本发明的动态磁颗粒组合膜萃取装置，磁铁传动装置带动磁铁上下移动，不断重新排列组合动态磁颗粒组合膜中的磁颗粒薄层，萃取相不断形成细小液滴分散于料液相中，不会堵塞或流体分布不均；磁颗粒重新向磁场靠拢移动对分散相液滴有破碎作用，利于细小液滴的形成，同时可有效防止沟流的现象，提高了萃取效率。

技术领域

本发明属于磁颗粒组合膜萃取分离技术领域，涉及一种动态磁颗粒组合膜萃取装置及萃取方法。

背景技术

近年来，随着工业的发展，萃取技术在化工工业，制药工业，石油工业等领域得到了广泛的应用，不过同时传统萃取技术也越来越难以满足现代工业发展的需求。传统的萃取设备一般分为混合澄清器、萃取塔和离心萃取机，混合澄清槽萃取工艺存在着传质效率高，但设备占地面积大等问题；传统萃取塔设备种类较多，其中应用较为广泛的是填料萃取塔、振动筛板塔、机械搅拌萃取塔以及脉冲萃取塔，萃取塔一般都存在着设备复杂等一系列问题，比如转盘萃取塔是机械搅拌萃取塔应用较为广泛的一种，但是具有比较严重的放大效应，尤其是在应用于体系比较复杂的制药以及石油化工等领域时更为明显，导致传质效率低。

膜萃取技术是一种结合了膜过程与液液萃取的新型分离技术，自提出以来受到了极大地关注与重视。与传统的萃取技术相比，由于膜萃取技术没有两相间的分散和聚结过程，所以大大减少了萃取剂的夹带损失；并放宽了对萃取剂密度、粘度、界面张力等的物性要求，扩大了萃取剂的应用范围。

为此，膜分散萃取成为一种全新的研究热点。膜萃取设备是利用微孔膜作为相分散的介质，在膜两侧压力差大于穿透压力的条件下，将一相分散到另一相中，实现传质分离。

马伟、申殿邦(物理，磁场在冶金中应用和机理探讨，430-432，1969)研究了磁场在含砷的废酸回收工艺中的作用时，发现磁场使得TBP(磷酸三丁酯)萃取砷的萃取率提高了3％-5％，用红外光谱及核磁共振做进一步研究结果表明，磁场在对萃取机理没有改变的情况下，却使萃取效率发生了变化，同时发现溶液浓度不同，物理参数的萃取率变化程度也不相同。

目前，现有技术中存在的萃取分离装置的萃取效率有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种动态磁颗粒组合膜萃取装置，避免了固定磁颗粒组合膜长期使用可能会出现的流体分布不均，以及固定磁颗粒组合膜的磁颗粒薄层内部因有机相堆积而出现堵塞的问题，提高了萃取效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种动态磁颗粒组合膜萃取装置，所述装置包括塔体、萃取相储存室、多孔筛板、动态磁颗粒组合膜、磁铁和磁铁传动装置；其中，所述萃取相储存室位于塔体下方，所述萃取相储存室与塔体之间由下至上依次设置有多孔筛板和动态磁颗粒组合膜，所述萃取相储存室的下方放置有所述磁铁和磁铁传动装置，所述磁铁与所述磁铁传动装置相连接。

本发明中，所述磁铁传动装置包括第一曲柄连杆、固定轴套、第二曲柄连杆和直流电机，所述第一曲柄连杆的一端穿过所述固定轴套与所述磁铁连接，所述第一曲柄连杆的另一端与所述第二曲柄连杆的一端活动连接，所述第二曲柄连杆的另一端与所述直流电机连接并在所述直流电机的带动下转动。

本发明中，所述磁铁传动装置的振幅为8～12cm，例如磁铁传动装置的振幅为8cm、9cm、10cm、11cm、12cm。

优选地，所述磁铁传动装置的转动频率为20～50转/分，例如磁铁传动装置的转动频率为20转/分、25转/分、30转/分、35转/分、40转/分、45转/分、50转/分。