
【機】 crosscurrent extraction
in series; series; series connection
【計】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【醫】 series
extraction; leach
【化】 extract; extraction
串聯萃取(Cascade Extraction)是一種多級溶劑萃取工藝,通過将多個萃取單元按特定順序連接,實現混合物中目标成分的高效分離與富集。以下是其詳細解釋:
術語定義
來源:《化工分離工程》(鄧修等,科學出版社)
核心原理
基于溶質在有機相與水相間的分配系數差異,通過多級逆流接觸,逐級提高目标成分純度。公式表達為:
$$ KD = frac{C{text{有機相}}}{C_{text{水相}}} $$
其中 ( K_D ) 為分配系數,值越大表明溶質更易進入有機相。
多級逆流操作
料液與萃取劑逆向流動,最大化傳質推動力,提高回收率。例如在稀土分離中,串聯級數可達20級以上。
來源:《溶劑萃取手冊》(李洲等,化學工業出版社)
動态平衡調控
各級調整pH、溫度等參數,實現不同組分的選擇性萃取。如锂提取中,前級除雜後級提純。
來源:Journal of Hazardous Materials, "Recovery of lithium"
濕法冶金
用于鎳钴分離(如古巴MoA礦采用三級串聯萃取,钴回收率>99%。
來源:Hydrometallurgy, Vol 104
制藥純化
青黴素生産中,通過3-4級串聯萃取去除酸性雜質(專利US 5,244,791)。
核燃料處理
鈾钚分離采用多級串聯萃取(PUREX流程),确保放射性物質安全分離。
來源:IAEA報告《核燃料循環技術》
優勢 | 局限 |
---|---|
回收率>95%(如銅萃取) | 設備投資高 |
産品純度達99.9% | 有機溶劑損耗成本 |
可連續自動化操作 | 需精細控制各級操作參數 |
參考文獻
“串聯萃取”是化學分離技術中的一種方法,結合了多次萃取操作以提高分離效率。以下是詳細解釋:
定義
串聯萃取指将多個萃取步驟依次連接,通過不同溶劑或條件分階段提取目标成分。其核心原理基于物質在互不相溶溶劑中的溶解度差異()。
操作特點
以硝酸鈾酰的提純為例:
類型 | 效率 | 適用場景 |
---|---|---|
單次萃取 | 較低 | 簡單混合物分離 |
串聯萃取 | 較高 | 複雜混合物/高純度需求 |
該方法通過分階段優化提取過程,能顯著提升目标産物的純度和回收率()。
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