液液萃取分離是過程工業(yè)中重要的單元操作,傳統(tǒng)的箱式混合澄清槽密封性能差,有機相揮發(fā)極易帶來溶劑損失和嚴重的火災(zāi)隱患。
本團隊長期從事液液萃取工藝及裝備的研究。研究團隊根據(jù)濕法冶金萃取過程中兩相物系的特殊物理化學(xué)特性,采用先進在線測量手段原位獲取了兩相混合行為和傳質(zhì)數(shù)據(jù),結(jié)合CFD(計算流體力學(xué))與PBM(群體平衡)模型計算,揭示了液液萃取裝備幾何結(jié)構(gòu)對兩相間微觀傳質(zhì)、宏觀流動和液滴“破碎-聚并”的相互作用規(guī)律,自主設(shè)計了新型密閉管式萃取器并已經(jīng)在實現(xiàn)穩(wěn)定工業(yè)連續(xù)運行。
該新型萃取器具有以下特點:(1)較高的單級效率和更低的兩相夾帶量;(2)密閉性好、不易泄漏,便于VOC(揮發(fā)性有機物)的集中收集處理;(3)適用于強有機溶劑和強腐蝕性體系;(4)特殊的輕相、重相界面調(diào)節(jié)系統(tǒng),實現(xiàn)了兩相界面的穩(wěn)定控制;(5)界面污物可在線連續(xù)采出、分離,提高了系統(tǒng)連續(xù)運行能力。
新裝置的成功應(yīng)用,降低了液液溶劑萃取過程中的溶劑損失和火災(zāi)風(fēng)險,提高了萃取效率、改善了混合澄清槽的排渣能力,在濕法冶金、廢水處理、精細化工、石油化工等眾多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,對提升相關(guān)企業(yè)綠色化、安全化生產(chǎn)有重要意義。
該項裝備技術(shù)獲得科技部重點研發(fā)計劃支持,并已申請國家發(fā)明專利,相關(guān)成果與2020年4月22日在中國科學(xué)院網(wǎng)站得到報道。