Екстракция на течни течности - Методи за разделяне на смеси

Методи за разделяне на смеси

При операция екстракция течност-течност храната е разтворът, чиито компоненти трябва да бъдат разделени, екстракционният разтворител е течността, която ще се използва за отделяне на желания компонент, рафиниран до обработената храна, а екстрактът е разтворът с възстановено разтворено вещество.

Извличане на течна течност

Смесители-заселници. Този тип оборудване може да варира от един резервоар, с бъркалка, която кара фазите да се смесват и след това им позволява да се утаят, до голяма хоризонтална или вертикална разделена структура. По принцип седиментацията се извършва в резервоари, въпреки че понякога се използват центрофуги. Смесването обаче може да се извърши по различни начини, като например чрез удар в реактивен смесител, чрез срязване, когато двете фази се подават едновременно в центробежна помпа, чрез инжектори, при които потокът на една течност се индуцира от другата, или чрез средства на отвори или смесителни дюзи.
Пръскащи кули. Както при абсорбцията на газ, дисперсията в непрекъснатата фаза ограничава приложението на това оборудване до случаите, когато се изисква само един или два етапа.
Пълнещи кули. За екстракция течност-течност се използват същите видове опаковки, както при абсорбцията и дестилацията. За предпочитане е да се използва материал, за предпочитане овлажнен от непрекъснатата фаза. В опакованите колони аксиалната дисперсия е основен проблем и HETP обикновено е по-висока, отколкото при поетапните устройства.
Плоча кули. В този случай се предпочитат перфорирани листове. Разделението между плочите е много по-малко, отколкото при дестилация: 10-15 см за повечето приложения с течности с ниско напречно напрежение. Когато се работи с подходящ режим на потока, скоростта на екстракция в колоните с перфорирани плочи е висока, тъй като капките от диспергирана фаза се слеят и реформират на всеки етап. Това благоприятства разрушаването на градиентите на концентрация, които могат да се образуват, когато капките преминават необезпокоявано през цялата колона. Перфорираните ламаринени колони за добив са обект на същите ограничения като дестилационните колони: наводняване, улавяне и капене. Често възникват допълнителни проблеми, като замърсяване на супернатанта, причинено от наличието на малки количества примеси.
Механично подпомагано гравитационно оборудване. Ако разликите в плътността между двете течни фази са ниски, силите на гравитацията са недостатъчни за адекватно разпръскване на фазите и създаване на турбулентност. В този случай ротационни бъркалки, задвижвани от вал, простиращ се аксиално по дължината на колоната, се използват за създаване на зони за смесване, които се редуват със зони на утаяване в колоната. Типичен пример е RDC (Въртящ се дисков контактор), който е използван в размери до 12 m височина и 2,4 m в диаметър.
Високоскоростните дискове осигуряват енергията, необходима за смесване на двете фази. Фиксирани към колоната са монтирани перфорирани метални дискове, които служат като отделяне между всеки от двата въртящи се диска, насочвайки потока и избягвайки аксиално разпръскване. Други устройства за търговска употреба са колонообразната каскада на смесител-утаител, разработена от Treybal, и пулсиращите колони, които са перфорирани пластинчати колони, оборудвани с бутална помпа за насърчаване на турбуленцията и подобряване на ефективността.
Центробежни екстрактори. Центробежните сили, които могат да бъдат хиляди пъти по-големи от гравитацията, могат да улеснят отделянето, когато възникнат проблеми с емулгирането, разликите в плътностите са много ниски или когато се изискват много кратки времена на престой поради бързото влошаване на продукта., Както в антибиотичната индустрия . Центробежните екстрактори обикновено имат само един или два етапа, въпреки че са изградени агрегати с четири степени.