液液萃取分離是過程工業(yè)中重要的單元操作，傳統(tǒng)的箱式混合澄清槽密封性能差，有機(jī)相揮發(fā)極易帶來溶劑損失和嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。近日，中國科學(xué)院過程工程研究所自主設(shè)計的5套新型密閉管式萃取器在河北蘭潤植?？萍加邢薰境輨┰幧a(chǎn)車間替換原有全部間歇釜式生產(chǎn)裝置，并實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)運行1個月，運行后該車間產(chǎn)能由20噸/月提高至104噸/月，有機(jī)相揮發(fā)損失大大減少。 新裝置的成功應(yīng)用，降低了液液溶劑萃取過程中的溶劑損失和火災(zāi)風(fēng)險無菌殺孢子劑，同時也突破了化學(xué)制藥生產(chǎn)過程中部分特殊液液萃取體系無法連續(xù)化生產(chǎn)的瓶頸，提高了生產(chǎn)能力，具有進(jìn)一步推廣至濕法冶金、廢水處理、精細(xì)化工、石油化工等眾多液液萃取領(lǐng)域的示范作用，對提升相關(guān)企業(yè)綠色化、安全化生產(chǎn)有重要意義。 化學(xué)制藥過程（如農(nóng)藥）中的液液萃取分離涉及的物系性質(zhì)較為復(fù)雜，如有機(jī)相溶劑性、揮發(fā)性強(qiáng)；水相酸性強(qiáng)且常含氯離子；待萃物濃度高，萃取前后兩相物性差變化大；兩相乳化隨pH敏感等。采用傳統(tǒng)箱式混合澄清槽進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)困難，原有生產(chǎn)過程只能采用釜式間歇操作，產(chǎn)量低且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。間歇操作過程有機(jī)相揮發(fā)嚴(yán)重，帶來溶劑損失的同時，惡化了工人操作環(huán)境，存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。 過程工程所資源與環(huán)境研究部濕法冶金與先進(jìn)材料課題組長期從事液液萃取工藝及裝備的研究。

     研究團(tuán)隊根據(jù)化學(xué)制藥過程中兩相物系的特殊物理化學(xué)特性，采用先進(jìn)在線測量手段原位獲取了兩相混合行為和傳質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合CFD（計算流體力學(xué)）與PBM（群體平衡）模型計算，揭示了液液萃取裝備幾何結(jié)構(gòu)對兩相間微觀傳質(zhì)、宏觀流動和液滴“破碎-聚并”無菌殺孢子劑的相互作用規(guī)律，進(jìn)一步設(shè)計出新型高效管式萃取器。據(jù)項目負(fù)責(zé)人、研究員王勇介紹，該新型萃取器具有較高的單級效率和更低的兩相夾帶量；密閉性好、不易泄漏，便于VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）的集中收集處理；適用于強(qiáng)有機(jī)溶劑和強(qiáng)腐蝕性體系；特殊的輕相、重相界面調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩相界面的穩(wěn)定控制；界面污物可在線連續(xù)采出、分離，提高了系統(tǒng)連續(xù)運行能力。