一種利用電導(dǎo)實(shí)現(xiàn)液液萃取分離自控的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自控分液技術(shù)，具體涉及一種利用電導(dǎo)實(shí)現(xiàn)液液萃取分離自控的裝置及其利用該裝置實(shí)現(xiàn)液液萃取分離的方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]萃取(Extract1n)是指利用溶質(zhì)(例如一種化合物)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使溶質(zhì)從一種溶劑中轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次萃取，將絕大部分的溶質(zhì)提取出來(lái)的分離方法。萃取是化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的單元操作，一般是用液態(tài)的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液，實(shí)現(xiàn)組分分離的傳質(zhì)分咼過(guò)程。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利CN87202063U公開(kāi)了一種低壓電場(chǎng)增進(jìn)油包水乳液分相裝置，屬于溶劑萃取的相分離技術(shù)，對(duì)于“油包水”型乳濁液體系，使用低電導(dǎo)率的有機(jī)相為連續(xù)相，高電導(dǎo)率的水相為分散相。主要采用低壓電場(chǎng)，使水相分散相液滴誘發(fā)荷電，加速液滴間的集聚。
[0005]再如中國(guó)專利CN203329410U，公開(kāi)了一種萃取分層輔助裝置，包括探頭、控制系統(tǒng)、顯示屏，有機(jī)相指示燈、水相指示燈、閥門手動(dòng)/自動(dòng)切換裝置、閥門手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕，探頭三通、視鏡、手動(dòng)/自動(dòng)閥門、信號(hào)線、聲光報(bào)警器、報(bào)警器開(kāi)關(guān)；所述探頭安裝在探頭三通內(nèi)；所述控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)線分別與電導(dǎo)率探頭和自動(dòng)閥門連接，控制系統(tǒng)上裝有有機(jī)相指示燈、水相指示燈、閥門手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕、閥門手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕、聲光報(bào)警器、報(bào)警器開(kāi)關(guān)；所述探頭三通與設(shè)備底閥連接；所述手動(dòng)/自動(dòng)閥門安裝在視鏡的下方。
[0006]但以上液液分離裝置都存在操作復(fù)雜、安全性低、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等缺陷。
[0007]此外，萃取在化工等生產(chǎn)時(shí)也具有較明顯的局限性:一方面，一般萃取操作通常只是通過(guò)管路上某處一個(gè)小視鏡或視筒來(lái)觀察分層的位置，極易造成誤操作；另一方面，對(duì)于兩相均為無(wú)色透明液體的萃取而言，在工業(yè)上分液效率并不高，而且需要操作人員在接近分層液位時(shí)，非常緩慢和仔細(xì)地進(jìn)行操作，不僅耗時(shí)耗力，而且還不能保證分液的完整和徹底性，對(duì)于分液后單相溶劑純度要求較高的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，操作難度較高，不能良好分離的風(fēng)險(xiǎn)也較大。
[0008]因此，本領(lǐng)域亟需對(duì)現(xiàn)有的液-液分離設(shè)備進(jìn)行研宄和改進(jìn)，以期研制出能夠自動(dòng)精確控制分離操作的萃取分離自控裝置。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用電導(dǎo)實(shí)現(xiàn)液液萃取分離自控的裝置，該裝置包括萃取分液罐、電導(dǎo)儀和自控系統(tǒng)，所述自控系統(tǒng)包括多個(gè)自動(dòng)閥、雙法蘭液位計(jì)及對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。對(duì)于液液萃取體系，由于密度不同，因重力作用形成上下兩層，而不同層之間的電導(dǎo)率是不同的，因此，通過(guò)電導(dǎo)儀上電導(dǎo)率的變化可以判斷是否到達(dá)分層液位，進(jìn)而控制自控閥門的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了液液萃取后自控分離的目的。
[0011]具體而言，本發(fā)明目的在于提供一種利用電導(dǎo)實(shí)現(xiàn)自控液-液萃取分離的裝置，該分離裝置包括:分液罐1、電導(dǎo)儀9和自控系統(tǒng)，所述自控系統(tǒng)包括多個(gè)自動(dòng)閥4、5、6、7和8、雙法蘭液位計(jì)2和3和與之相連接的計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)10，其中，
雙法蘭液位計(jì)2和3位于分液罐I側(cè)壁的上部和下部，分別為分液罐I設(shè)定高限液位和低限液位。
[0012]自動(dòng)閥4、5、6位于分液罐I頂部，分別用來(lái)控制氣體進(jìn)氣口、料液進(jìn)液口和排氣口，自動(dòng)閥7位于分液罐I側(cè)壁，用來(lái)控制小密度液體出液口，自動(dòng)閥8位于分液罐I底部，用來(lái)控制大密度液體出液口。
[0013]電導(dǎo)儀9的電導(dǎo)傳感器設(shè)置在分液罐I內(nèi)部，用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，分液罐I可以是任何用于液液萃取分離的罐體，包括頂部、側(cè)壁和底部。在分液罐I內(nèi)部一般設(shè)置攪拌裝置，該攪拌裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和其上裝配的攪拌旋漿，其中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿透分液罐的頂壁，與設(shè)置于分液罐頂端外部的電動(dòng)機(jī)相連。當(dāng)料液進(jìn)入分液罐后，開(kāi)動(dòng)攪拌有利于充分混合并萃取，當(dāng)攪拌停止，可以進(jìn)行有效分層。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在分液罐I的頂部開(kāi)設(shè)氣體進(jìn)氣口、料液進(jìn)液口、排氣口，在管道上分別連接自動(dòng)閥4、5、6，而自動(dòng)閥4、5、6與計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)10電連接，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10通過(guò)控制這些自動(dòng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體進(jìn)氣口、料液進(jìn)液口、排氣口的打開(kāi)或閉合。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在分液罐I的側(cè)壁開(kāi)設(shè)小密度液體出液口，在管道上連接自動(dòng)閥7，底部開(kāi)設(shè)大密度液體出液口，在管道上連接自動(dòng)閥8，而自動(dòng)閥7和8也與計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)10電連接，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10通過(guò)控制這些自動(dòng)閥打開(kāi)或閉合使得小密度液體或大密度液體必要時(shí)可以從分液罐I中輸送出去。
[0017]本發(fā)明設(shè)置電導(dǎo)儀9來(lái)監(jiān)測(cè)分液罐I內(nèi)萃取體系電導(dǎo)率的變化:液液萃取體系經(jīng)充分分層后，由于重力原因，密度大的相位于下層，密度小的相位于上層。起初，當(dāng)電導(dǎo)儀9的電導(dǎo)傳感器接觸大密度液體，隨著大密度液體的輸送出去，液位不斷下降，接近分層液位時(shí)，電導(dǎo)傳感器由接觸大密度液體變?yōu)榻佑|小密度液體，電導(dǎo)率發(fā)生較大變化，并將信號(hào)反饋給與之連接的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10，則控制關(guān)閉大密度液體的輸送閥門，打開(kāi)控制小密度液體的輸送閥門。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，電導(dǎo)儀9可以設(shè)置在分液罐外部或內(nèi)部，與其相連的電導(dǎo)傳感器設(shè)置在分液罐I內(nèi)部適當(dāng)位置。一般而言，為了合理控制大密度液體和小密度液體的輸送排放，電導(dǎo)儀9上的電導(dǎo)傳感器在豎直方向上的位置高度優(yōu)選與小密度液體出液口的位置高度相同，或者略低于小密度液體出液口的位置高度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，在分液罐I外部設(shè)置雙法蘭液位計(jì)，包括設(shè)置于分液罐側(cè)壁上部的高限液位法蘭2和設(shè)置于分液罐側(cè)壁下部的低限液位法蘭3，它們均與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10電連接。
[0020]更進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的在于提供一種利用電導(dǎo)進(jìn)行自動(dòng)液-液萃取的方法，該方法包括:1)利用電導(dǎo)儀識(shí)別液體電導(dǎo)率變化；2)當(dāng)電導(dǎo)儀所監(jiān)測(cè)的電導(dǎo)率發(fā)生較大變化時(shí)，將信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)；3)計(jì)算機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)10根據(jù)所述信號(hào)控制自動(dòng)閥的打開(kāi)或關(guān)閉。[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明，計(jì)算機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)所述信號(hào)，關(guān)閉大密度液體出液口的自動(dòng)閥8，同時(shí)打開(kāi)小密度液體出液口的自動(dòng)閥7。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，電導(dǎo)儀9設(shè)置在分液罐I的外部或內(nèi)部，與其相連的電導(dǎo)傳感器設(shè)置在分液罐I內(nèi)部，在豎直方向上的位置高度等于或低于小密度液體出液口的位置高度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括如下步驟:當(dāng)分液罐內(nèi)的液位低于低限液位法蘭3設(shè)定的低限液位時(shí)，氣體進(jìn)氣口的自動(dòng)閥4自動(dòng)關(guān)閉，排氣口的自動(dòng)閥6自動(dòng)打開(kāi)，大密度液體出液口的自動(dòng)閥8和小密度液體出液口的自動(dòng)閥7自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)，料液進(jìn)液口的自動(dòng)閥5自動(dòng)打開(kāi)，向分液罐I內(nèi)注入待分離液體，此時(shí)可以打開(kāi)攪拌裝置對(duì)注入的液體進(jìn)行攪拌。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，該方法還可用于多種原料藥的萃取分離，如:抗腫瘤類、抗感染類、心血管類、抗寄生蟲類、降血糖類等。其中抗腫瘤類包括氨磷汀、阿那曲唑、安沙菌素、比卡魯胺、硫酸博萊霉素、卡鉑、順鉑、克拉屈濱、環(huán)磷酰胺、阿糖胞苷、放線菌素D、鹽酸柔紅霉素、多烯紫杉醇、鹽酸多柔比星、鹽酸表柔比星、氟脲苷、磷酸氟達(dá)拉濱、鹽酸吉西他濱、鹽酸格拉司瓊、鹽酸依達(dá)比星、異環(huán)磷酰胺、鹽酸伊立替康、來(lái)曲唑、美司那、甲氨喋呤、絲裂霉素、鹽酸米托蒽醌、紫杉醇、吡柔比星、拓?fù)涮婵?、戊柔比星、硫酸長(zhǎng)春新堿、酒石酸長(zhǎng)春瑞濱等；抗感染類包括阿莫西林、兩性霉素B、氨曲南+精氨酸、氨曲南、硫酸頭孢喹肟、去甲基金霉素、依諾沙星、亞胺培南+西司他汀鈉、美羅培南、鹽酸米諾環(huán)素、制霉菌素、舒巴坦鈉、他唑巴坦鈉、妥布霉素堿、硫酸妥布霉素、甲苯磺酸托氟沙星等；心血管類包括阿托他汀鈣、氟伐他汀鈉、厄貝沙坦、洛沙坦鉀、洛伐他汀、美伐他汀、普伐他汀鈉、辛伐他汀等；抗寄生蟲類包括依維菌素、吡喹酮等；降血糖類包括阿卡波糖等。
[0025]本發(fā)明提供的自控液-液萃取分離裝置和方法，具有如下有益效果:
1、操作簡(jiǎn)單，安全可靠，可以有效的保證萃取分液的分離效果；