微通道萃取反应器:网格插件增强的传质效率
2025-01-26 19:16
No.1333153756912820224
技术概要
PDF全文
本技术专注于微通道萃取技术,特别是一种配备网格插件的微通道萃取反应器及其应用。该反应器由微通道面板、萃取单元组成,萃取单元包括容纳槽、线型微通道、前室和后室,以及不锈钢过滤网组。过滤网组至少包含一个微曲不锈钢滤网,其凸起端朝向容纳槽,位于微通道面板和容纳槽之间。调节单元由滑动支撑片和调节槽构成,滑动支撑片可伸缩调节,一端固定于微曲不锈钢滤网。此设计优化了磷酸在萃取相界面的传质过程,提升了在不同流速下磷酸原料中金属杂质的分离效率。
背景技术
微通道萃取技术具有水油两相分散均匀、液滴比表面积大、快速的相内和相间的传质效率,从而使得微通道萃取技术具有较高的萃取效率,因此可以被广泛应用于金属离子、有机物和无机物的萃取分离等领域。目前常见的微通道主要可分为主动式微通道和被动式微通道两种;其中,主动式微通道反应器的结构中包含主动元件可以实现对微通道内流体的精确控制、监测和调节,常常具有流动控制精度高、反应效率高、反应条件可调控等特点,但是,主动式微通道反应器的制造成本很高,且与其他设备的集成难度较高;而被动式微通道反应器中流体的混合无需外部力场,而是通过通道的形状和结构来实现微混合,或在微通道中引入屏障来增加通道横向液体速度,或者改变微通道反应器的几何三维结构或插入障碍物插件,增加混合液体之间的接触,进而提高液体均匀性,因此被动式微通道反应器相较于主动式微通道反应器具有结构简单、易制备、成本较低、快速均匀传质和与其他设备集成较容易的优点。目前关于被动式微通道反应器萃取金属离子的研究大多集中在T型被动式微通道反应器和Y型被动式微通道反应器等改变微通道形状的微萃取技术上。 生产磷酸的原料一般为磷矿,而磷矿中杂质含量高并且种类较多,一般会含有铁、铝、镁、氟、钙、锌和有机物等杂质,因此使用这类磷矿作为磷酸盐的生产原料、食品级磷酸的生产原料和电子级磷酸的生产原料时,很难达到使用要求,必须先对其进行净化提纯。若直接使用上述的T型被动式微通道反应器和Y型被动式微通道反应器进行萃取,由于含有金属元素杂质的粒径都较小,难以通过这些传统的被动式微通道反应器分离出,从而导致分离效果较差;现阶段可以在被动式微通道反应器中插入障碍物或者在微通道壁上建立挡板,以进一步缩小动式微通道反应器的分离通道的距离,但是在被动式微通道反应器中的障碍物或者建立挡板的操作较为复杂,且加入的障碍物或者挡板较为固定难以适应不同的磷酸原料,这导致部分流速过快的磷酸原料的分离效果较差。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
罗建洪  刘润  杨军  叶毅
技术所属: 四川大学
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