液液萃取器

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 液液萃取分离是过程工业中重要的单元操作，传统的箱式混合澄清槽密封性能差，有机相挥发极易带来溶剂损失和严重的火灾隐患。近日，中国科学院过程工程研究所自主设计的5套新型密闭管式萃取器在河北兰润植保科技有限公司除草剂原药生产车间替换原有全部间歇釜式生产装置，并实现稳定连续运行1个月，运行后该车间产能由20吨/月提高至104吨/月，有机相挥发损失大大减少。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 新装置的成功应用，降低了液液溶剂萃取过程中的溶剂损失和火灾风险，同时也突破了化学制药生产过程中部分特殊液液萃取体系无法连续化生产的瓶颈，提高了生产能力，具有进一步推广至湿法冶金、废水处理、精细化工、石油化工等众多液液萃取领域的示范作用，对提升相关企业绿色化、安全化生产有重要意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 化学制药过程（如农药）中的液液萃取分离涉及的物系性质较为复杂，如有机相溶剂性、挥发性强；水相酸性强且常含氯离子；待萃物浓度高，萃取前后两相物性差变化大；两相乳化随pH敏感等。采用传统箱式混合澄清槽进行连续生产困难，原有生产过程只能采用釜式间歇操作，产量低且产品质量不稳定。间歇操作过程有机相挥发严重，带来溶剂损失的同时，恶化了工人操作环境，存在严重的火灾隐患。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 过程工程所资源与环境研究部湿法冶金与先进材料课题组长期从事液液萃取工艺及装备的研究。研究团队根据化学制药过程中两相物系的特殊物理化学特性，采用先进在线测量手段原位获取了两相混合行为和传质数据，结合CFD（计算流体力学）与PBM（群体平衡）模型计算，揭示了液液萃取装备几何结构对两相间微观传质、宏观流动和液滴“破碎-聚并”的相互作用规律，进一步设计出新型高效管式萃取器。据项目负责人、研究员王勇介绍，该新型萃取器具有较高的单级效率和更低的两相夹带量；密闭性好、不易泄漏，便于VOC（挥发性有机物）的集中收集处理；适用于强有机溶剂和强腐蚀性体系；特殊的轻相、重相界面调节系统，实现了两相界面的稳定控制；界面污物可在线连续采出、分离，提高了系统连续运行能力。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该项装备技术获得科技部重点研发计划（2019YFC1907700）支持，并已申请国家发明专利。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/3be854e5-41c7-407d-9dcb-01ec9772db32.jpg" title=" 管式混合萃取器应用现场.png" alt=" 管式混合萃取器应用现场.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 管式混合萃取器应用现场 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/a11872b4-35d1-4375-a05c-42a174b3765c.jpg" title=" 管式萃取器流体力学计算.png" alt=" 管式萃取器流体力学计算.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 管式萃取器流体力学计算 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/ba102d80-70ab-4efa-857a-eced0d6a7e45.jpg" title=" 管式萃取器模型.png" alt=" 管式萃取器模型.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 管式萃取器模型 /p

半挥发性有机化合物（SVOC）是挥发性有机化合物（VOC）的一个子集，与同类中的其它化合物相比，它们的沸点较高且分子量较大。美国环境保护署（EPA）方法8270D是一种通用且稳定的用于测定SVOC的方法，几乎在所有商业环境实验室中均有应用。其中样品前处理的方法包括：分液漏斗液-液萃取法（EPA方法3510）连续液-液萃取法（EPA方法3520）索氏萃取法（EPA方法3540和3541）超声波萃取法（EPA方法3550）废物稀释法（EPA方法3580）随后，通过将液体注入GC/MS系统中分析萃取物。这些萃取手段复杂且需要消耗大量的有机溶剂，费时费力。除上述方法以外，方法8270D中还描述了用于水样的固相萃取（SPE）技术。该萃取程序可能要花费分析员超过半天的时间，以完成SPE柱的活化、样品萃取富集、目标化合物的洗脱和浓缩以及溶剂转换，这对于高通量实验室而言效率低下。珀金埃尔默提出了一种更为有效、更快速的SVOC测定方法。该方法利用快速简单的单步式液-液萃取技术，然后利用D-Swafer™ 系统将萃取液直接大量注入GC/MS系统中以进行浓缩、分离和定量。本研究中，使用带有脱活衬管（含玻璃毛）的程序升温分流/不分流进样口（PSSI）导入SVOC萃取物。利用编程分流进样，将40μL的萃取物引入低温的衬管中，此时进样口的温度高于二氯甲烷的沸点，但低于其它被研究分析物的沸点。萃取物中的溶剂迅速蒸发并从分流阀出口排出，以减轻大溶剂量对真空度的影响。在此程序中，分析物在低温衬管中进行浓缩。排空溶剂后，进样口处的压力增加到一个较高数值，而Swafer处的压力则有所下降。载气从进样口流过色谱柱，再到达Swafer。由于进样口温度迅速上升，浓缩的分析物被转移到分析柱中。D-Swafer Utilities软件显示用于此研究的设置；(A)进样口处的压力低于Swafer处的压力（反冲条件），(B)进样口处的压力高于Swafer处的压力（正常条件）。经分离，23种SVOC获得了令人满意的分离度，决定系数（r2）均高于0.9966，方法检测限范围为0.00357-0.265μg/L。回收率范围在80-139％，精确度数据（RSD％）范围为0.34-10.66％。所有化合物的精确度、线性、回收率和方法检测限均表现优异。23种SVOC标准品的总离子色谱图通过大体积进样方法与D-Swafer的溶剂排放配置相结合，降低了方法检出限，并消除了大溶剂量的影响。即便是液液萃取的方法进行处理，也无需手工浓缩处理，大大简化了样品处理的过程，提升了分析效率。欲了解更多方法详情，请扫码下载完整应用报告。扫描上方二维码即可下载右侧资料?

半挥发性有机化合物（SVOC）是挥发性有机化合物（VOC）的一个子集，与同类中的其它化合物相比，它们的沸点较高且分子量较大。美国环境保护署（EPA）方法8270D是一种通用且稳定的用于测定SVOC的方法，几乎在所有商业环境实验室中均有应用。其中样品前处理的方法包括：分液漏斗液-液萃取法（EPA方法3510）连续液-液萃取法（EPA方法3520）索氏萃取法（EPA方法3540和3541）超声波萃取法（EPA方法3550）废物稀释法（EPA方法3580）随后，通过将液体注入GC/MS系统中分析萃取物。这些萃取手段复杂且需要消耗大量的有机溶剂，费时费力。除上述方法以外，方法8270D中还描述了用于水样的固相萃取（SPE）技术。该萃取程序可能要花费分析员超过半天的时间，以完成SPE柱的活化、样品萃取富集、目标化合物的洗脱和浓缩以及溶剂转换，这对于高通量实验室而言效率低下。珀金埃尔默提出了一种更为有效、更快速的SVOC测定方法。该方法利用快速简单的单步式液-液萃取技术，然后利用D-Swafer™ 系统将萃取液直接大量注入GC/MS系统中以进行浓缩、分离和定量。本研究中，使用带有脱活衬管（含玻璃毛）的程序升温分流/不分流进样口（PSSI）导入SVOC萃取物。利用编程分流进样，将40μL的萃取物引入低温的衬管中，此时进样口的温度高于二氯甲烷的沸点，但低于其它被研究分析物的沸点。萃取物中的溶剂迅速蒸发并从分流阀出口排出，以减轻大溶剂量对真空度的影响。在此程序中，分析物在低温衬管中进行浓缩。排空溶剂后，进样口处的压力增加到一个较高数值，而Swafer处的压力则有所下降。载气从进样口流过色谱柱，再到达Swafer。由于进样口温度迅速上升，浓缩的分析物被转移到分析柱中。D-Swafer Utilities软件显示用于此研究的设置；(A)进样口处的压力低于Swafer处的压力（反冲条件），(B)进样口处的压力高于Swafer处的压力（正常条件）。经分离，23种SVOC获得了令人满意的分离度，决定系数（r2）均高于0.9966，方法检测限范围为0.00357-0.265μg/L。回收率范围在80-139％，精确度数据（RSD％）范围为0.34-10.66％。所有化合物的精确度、线性、回收率和方法检测限均表现优异。23种SVOC标准品的总离子色谱图通过大体积进样方法与D-Swafer的溶剂排放配置相结合，降低了方法检出限，并消除了大溶剂量的影响。即便是液液萃取的方法进行处理，也无需手工浓缩处理，大大简化了样品处理的过程，提升了分析效率。欲了解更多方法详情，请扫码下载完整应用报告。扫描上方二维码即可下载右侧资料?