对二甲苯作为化工行业核心原料,广泛应用于聚酯纤维、塑料等产品生产,其生产及回收过程中,常需通过萃取工艺实现分离提纯或废水处理,离心萃取机凭借高效传质、快速分离的优势,成为对二甲苯萃取的核心设备。本文详细阐述离心萃取机对二甲苯萃取的完整工艺流程,并结合山东联萃流体技术有限公司的实际应用案例,解析其LC系列离心萃取机的核心优势,为行业实操提供专业参考。

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离心萃取机对二甲苯萃取的核心逻辑,是利用对二甲苯在有机萃取剂与水相中的溶解度差异,通过高速离心产生的超重力场,实现对二甲苯从水相(或混合相)向有机相的高效转移,再经反萃、溶剂再生等环节,完成对二甲苯的提纯回收,整个工艺流程分为预处理、核心萃取、反萃分离、溶剂再生、尾水处置5个关键步骤,各环节衔接紧密、参数管控严格,确保萃取效率与产品纯度。

第一步,预处理工序。原料液(含对二甲苯的水相或混合相)首先进入预处理单元,核心目的是消除干扰因素,保障后续萃取效能。首先采用混凝沉淀结合精密过滤工艺,投加混凝剂吸附原料液中的悬浮颗粒,过滤后将颗粒含量控制在50mg/L以下,避免杂质堵塞设备流道或引发萃取乳化,影响对二甲苯传质效率;随后调节原料液pH值至中性(7.0±0.5),同时将温度控制在35-50℃,该温度区间可降低水相黏度,加快对二甲苯在两相中的传质速率,预处理后原料液浊度需低于20NTU,乳化率控制在0.5%以内,确保两相能实现高效分层,为核心萃取环节奠定基础。

第二步,核心萃取工序。这是对二甲苯分离提纯的关键环节,预处理后的原料液(重相)与适配的有机萃取剂(轻相,优先选用与水互不相溶、对二甲苯选择性高的溶剂),按预设比例(通常为1:1.2-1:1.5)通过计量泵同步送入离心萃取机内部。设备通过高速旋转转鼓产生1000倍以上的离心力,在内部叶轮与涡轮盘的作用下,两相被剪切为50-200μm的微米级液滴,形成庞大的传质界面,加速对二甲苯从水相向有机相的转移。为提升萃取纯度与回收率,采用多级逆流串联萃取工艺,首级萃取优先提取高浓度对二甲苯,单级提取率可达85%以上;次级强化低浓度对二甲苯的深度提取;末级针对残留对二甲苯进行富集提取,整个萃取过程仅需30秒左右,在离心力作用下,密度较大的水相(萃余相)被甩至转鼓壁排出,负载对二甲苯的有机相(萃取相)聚集于转鼓中心收集,两相夹带量低于0.5%,提取效率远超传统萃取设备。

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第三步,反萃分离工序。负载对二甲苯的有机相需经反萃处理,完成对二甲苯与萃取剂的分离,获得高浓度对二甲苯浓缩液。根据对二甲苯的化学特性,选用专用反萃剂,在常温或低温条件下进行两级反萃反应,通过精准调控反萃时间与温度,使对二甲苯从有机相解析转移至反萃液中,形成纯度达99%以上的对二甲苯浓缩液,反萃后的有机相(贫萃取相)进入下一环节再生,确保对二甲苯的高效回收。

第四步,溶剂再生工序。反萃后的贫萃取相含有少量残留反萃剂与杂质,需经蒸馏提纯处理,去除残留杂质与微量反萃剂,萃取剂回收率可达98%以上,再生后的萃取剂可直接循环回核心萃取工序复用,大幅降低溶剂消耗成本,实现资源循环利用,同时减少废弃物排放,契合绿色化工生产理念。

第五步,尾水处置工序。经核心萃取后的萃余相(处理后水相),虽已去除大部分对二甲苯,但仍需经深度处理达标后排放。常规采用生化处理工艺降解残留微量对二甲苯,降低水相COD含量;针对排放要求严苛的场景,增设膜分离单元,进一步净化水质,确保出水对二甲苯含量<5ppm、浊度<5NTU,最终实现达标排放或生产回用。

以上工艺流程在工业化应用中,设备性能直接决定萃取效率、产品纯度与生产成本,山东联萃流体技术有限公司的LC系列离心萃取机,凭借卓越的技术优势,成为对二甲苯萃取领域的优选设备,其实际应用案例充分彰显了设备的优质特性。某大型化工企业针对对二甲苯废水回收项目,选用山东联萃LC-650型离心萃取机,替代传统萃取塔,采用上述工艺流程实现对二甲苯的回收利用,项目投用后,对二甲苯萃取回收率从传统工艺的88%提升至99.2%,单级萃取时间缩短至30秒,较传统设备效率提升3倍,能耗仅为传统设备的1/3。

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山东联萃LC系列离心萃取机的优质特性,主要体现在三个核心方面。其一,分离效率高,设备转鼓转速可达5000-12000rpm,分离因数达1200-1500G,传质界面面积较传统设备扩大5倍,有效解决传统设备萃取效率低、分层慢、乳化严重的痛点,适配对二甲苯萃取的高效需求;其二,适配性强,LC系列覆盖实验型、中试型、工业型全产品线,转鼓采用哈氏合金C-276或316L不锈钢+氟材料涂层,可耐受极端工况,同时支持定制化设计,能根据对二甲苯萃取的具体工艺参数,优化设备结构与运行参数,设备连续运行7200小时无故障,维护成本降低60%;其三,节能环保且智能化,设备采用全密闭结构,减少萃取剂逸散,搭配PLC/DCS智能化控制系统,实时监测转速、流量、温度等12项参数,异常报警响应时间<1秒,可实现无人值守生产,溶剂循环率超98%,大幅降低能耗与环保治理成本,助力企业实现绿色高效生产。