
【机】 crosscurrent extraction
in series; series; series connection
【计】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【医】 series
extraction; leach
【化】 extract; extraction
串联萃取(Cascade Extraction)是一种多级溶剂萃取工艺,通过将多个萃取单元按特定顺序连接,实现混合物中目标成分的高效分离与富集。以下是其详细解释:
术语定义
来源:《化工分离工程》(邓修等,科学出版社)
核心原理
基于溶质在有机相与水相间的分配系数差异,通过多级逆流接触,逐级提高目标成分纯度。公式表达为:
$$ KD = frac{C{text{有机相}}}{C_{text{水相}}} $$
其中 ( K_D ) 为分配系数,值越大表明溶质更易进入有机相。
多级逆流操作
料液与萃取剂逆向流动,最大化传质推动力,提高回收率。例如在稀土分离中,串联级数可达20级以上。
来源:《溶剂萃取手册》(李洲等,化学工业出版社)
动态平衡调控
各级调整pH、温度等参数,实现不同组分的选择性萃取。如锂提取中,前级除杂后级提纯。
来源:Journal of Hazardous Materials, "Recovery of lithium"
湿法冶金
用于镍钴分离(如古巴MoA矿采用三级串联萃取,钴回收率>99%。
来源:Hydrometallurgy, Vol 104
制药纯化
青霉素生产中,通过3-4级串联萃取去除酸性杂质(专利US 5,244,791)。
核燃料处理
铀钚分离采用多级串联萃取(PUREX流程),确保放射性物质安全分离。
来源:IAEA报告《核燃料循环技术》
优势 | 局限 |
---|---|
回收率>95%(如铜萃取) | 设备投资高 |
产品纯度达99.9% | 有机溶剂损耗成本 |
可连续自动化操作 | 需精细控制各级操作参数 |
参考文献
“串联萃取”是化学分离技术中的一种方法,结合了多次萃取操作以提高分离效率。以下是详细解释:
定义
串联萃取指将多个萃取步骤依次连接,通过不同溶剂或条件分阶段提取目标成分。其核心原理基于物质在互不相溶溶剂中的溶解度差异()。
操作特点
以硝酸铀酰的提纯为例:
类型 | 效率 | 适用场景 |
---|---|---|
单次萃取 | 较低 | 简单混合物分离 |
串联萃取 | 较高 | 复杂混合物/高纯度需求 |
该方法通过分阶段优化提取过程,能显著提升目标产物的纯度和回收率()。
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