填料萃取塔操作注意事项

填料萃取塔操作注意事项

填料萃取塔是实验室液 - 液萃取设备中结构简单、应用广泛的一种，核心依靠填料强化两相接触传质，适配低乳化倾向的常规萃取体系。以下是它的详细特点、结构和应用要点：

一、核心结构

1. 塔体：多为玻璃或不锈钢材质，玻璃塔体便于观察两相界面和流动状态，适合实验室可视化研究。

2. 填料：是关键传质部件，作用是增大两相接触面积、抑制轴向返混。

• 实验室常用填料：θ 环、鲍尔环、丝网环、玻璃弹簧等，材质可选玻璃、陶瓷、金属或塑料，需根据溶剂腐蚀性选择。

• 填料装填方式：可乱堆或规整排列，乱堆操作简便，规整填料传质效率更高但装填复杂。

3. 分布器与再分布器：

• 分布器：位于塔顶（轻相入口）和塔底（重相入口），确保流体均匀分布在塔截面，避免 “壁流" 现象。

• 再分布器：长塔中每隔一段距离设置，用于校正壁流、重新分散两相，维持传质效率。

4. 澄清段：塔顶和塔底设有一定高度的澄清区，用于两相分层，避免夹带溶剂排出。

5. 进出口与界面控制器：轻相从塔底进入、塔顶排出，重相从塔顶进入、塔底排出（逆流操作）；塔底通常设 π 形管或溢流阀，控制两相界面位置。

二、工作原理

• 分散相（液滴）与填料碰撞后，不断破碎、聚并，更新液滴表面，促进溶质从一相转移到另一相；

• 填料的孔隙结构限制了流体的轴向返混，减少已萃取的溶质反向扩散，提升整体萃取效率。

• 部分实验室填料塔会搭配脉冲装置（通入压缩空气或机械脉冲），增强湍动程度，进一步提高传质速率，适用于传质阻力较大的体系。

三、实验室填料萃取塔操作注意事项

1. 填料选择：根据萃取体系的性质选，比如强腐蚀性溶剂用陶瓷或塑料填料，高粘度体系用大孔径填料减少堵塞。

2. 装填要求：乱堆填料时避免过度压实，防止塔内压降过大；装填后需检查是否有通道，避免壁流。

3. 界面控制：稳定后需确保两相界面位于塔底澄清段，通过调节重相出口阀或 π 形管高度控制，界面过高会导致轻相夹带重相，过低则重相夹带轻相。

4. 防液泛：逐步增大两相流量，观察塔内流动状态，若出现两相剧烈混合、分层困难，需立即降低流量。