Folyékony folyadék extrakció - keverékelválasztási módszerek
Keverékelválasztási módszerek
Folyadék-folyadék extrakciós művelet során az élelmiszer az oldat, amelynek összetevőit el kell választani, az extrakciós oldószer az a folyadék, amelyet a kívánt komponens szétválasztására használnak, finomítva a kezelt ételig, és az extraktum az oldat a visszanyert oldott anyag.
Folyékony folyadék extrakció
- Keverők-telepesek. Ez a fajta berendezés változhat egyetlen tartálytól, keverővel, amely a fázisok összekeveredését, majd letelepedését teszi lehetővé, egy nagy vízszintes vagy függőleges rekeszes szerkezetig. Általában az ülepedés tartályokban történik, bár néha centrifugákat is használnak. A keverést azonban különböző módon lehet elvégezni, például egy sugárkeverőben történő ütéssel, nyírással, amikor mindkét fázist egyidejűleg adagoljuk egy centrifugális szivattyúba, injektorokkal, ahol az egyik folyadék áramlását a másik indukálja, vagy nyílások vagy keverő fúvókák.
- Permetező tornyok. A gázabszorpcióhoz hasonlóan a folyamatos fázisban történő diszperzió korlátozza a berendezés alkalmazását olyan esetekre, amikor csak egy vagy két szakasz szükséges.
- Töltő tornyok. A folyadék-folyadék extrakcióhoz ugyanazokat a típusú csomagolásokat alkalmazzák, mint az abszorpcióban és a desztillációban. Előnyös a folytonos fázissal előnyösen nedvesített anyagot használni. Csomagolt oszlopokban az axiális diszperzió jelent nagy problémát, és a HETP általában magasabb, mint a lépcsőzetes készülékekben.
- Lemez tornyok. Ebben az esetben a perforált lapokat részesítik előnyben. A lemezek közötti távolság jóval kisebb, mint a desztillációnál: 10-15 cm a legtöbb alkalmazás esetén alacsony interfaciális feszültségű folyadékokkal. Megfelelő áramlási üzemmóddal történő működés esetén a perforált lemezoszlopokban az extrakciós sebesség magas, mivel a diszpergált fáziscseppek egyesülnek és megújulnak minden szakaszban. Ez kedvez a koncentrációs gradiensek elpusztításának, amelyek akkor képződhetnek, amikor a cseppek zavartalanul haladnak az oszlopban. A perforált lemezes oszlopokra ugyanazok a korlátozások vonatkoznak, mint a desztillációs oszlopokra: elárasztás, beszívás és csepegtetés. Gyakran további problémák merülnek fel, például a felülúszó szennyeződés képződése, amelyet kis mennyiségű szennyeződés okoz.
- Mechanikusan segített gravitációs berendezések. Ha a két folyadékfázis közötti sűrűségkülönbség kicsi, akkor a gravitációs erők nem elegendőek a fázisok megfelelő eloszlásához és a turbulencia kialakulásához. Ebben az esetben az oszlop mentén tengelyirányban kinyúló tengely által meghajtott rotációs keverőket használnak keverési zónák létrehozására, amelyek váltakoznak az üledék üledékzónáival. Tipikus példa az RDC (Rotating Disc Contactor), amelyet legfeljebb 12 m magas és 2,4 m átmérőjű méretekben használtak.
- A nagy sebességű lemezek biztosítják a két fázis keveréséhez szükséges energiát. Az oszlophoz rögzítve perforált fémlemezek vannak felszerelve, amelyek elválasztó funkcióként szolgálnak a két forgó korong között, irányítják az áramlást és elkerülik az axiális diszperziót. További kereskedelmi célú eszközök a Treybal által kifejlesztett oszlop alakú keverő-ülepítő kaszkád és a pulzáló oszlopok, amelyek perforált lemezoszlopok, amelyek dugattyús szivattyúval vannak felszerelve a turbulencia elősegítése és a hatékonyság javítása érdekében.
- Centrifugális elszívók. A centrifugális erők, amelyek ezerszer nagyobbak lehetnek, mint a gravitáció, megkönnyíthetik az elválasztást, ha emulgeálási problémák merülnek fel, a sűrűségbeli különbségek nagyon kicsiek, vagy ha nagyon rövid tartózkodási időre van szükség a termék gyors romlása miatt., Mint az antibiotikum iparban . A centrifugális elszívók általában csak egy vagy két fokozatúak, bár négy fokozatú egységeket építettek.