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咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理
時(shí)間：
2022-09-23 09:38
咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理
萃取是分離液體混合物的一個(gè)單元操作。液體混合物的分離是基于各組分在溶劑中的溶解度的差異，通常稱(chēng)為萃取。萃取設(shè)備又稱(chēng)萃取器，其作用是實(shí)現(xiàn)兩液相之間的傳質(zhì)。萃取設(shè)備的基本要求是萃取系統(tǒng)的兩液相能充分混合，緊密接觸，并伴有高度的湍流。同時(shí)可以很好地分離出傳質(zhì)后的萃取相和萃余相。提取設(shè)備有很多種。按兩相接觸方式可分為步進(jìn)接觸型和連續(xù)接觸型。按形成分散相的功率可分為無(wú)外加能和外加能兩類(lèi)。前者僅依靠液體進(jìn)入設(shè)備時(shí)的壓力和在重力作用下兩相之間的密度差來(lái)分散液體，而后者則依靠施加的能量以不同的方式分散液體。另外，根據(jù)兩相逆流的動(dòng)力不同，可分為重力和離心力。在工作部分，等距離安裝一組環(huán)形板，將工作部分分隔成一系列的腔室，每個(gè)腔室的中心有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)作為攪拌器。圓盤(pán)安裝在塔中心的主軸上，由塔外的機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)盤(pán)塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理量大，分離效率高。廣泛應(yīng)用于咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)煉制工業(yè)和咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)工業(yè)。
咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)工作段設(shè)置一組篩板(無(wú)溢流管)或填料。脈動(dòng)裝置產(chǎn)生的脈動(dòng)液流通過(guò)管道引入塔底，使整個(gè)塔液往復(fù)流動(dòng)。在篩板或填料內(nèi)高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的脈動(dòng)液生渦流，促進(jìn)液滴細(xì)而均勻的分布。脈動(dòng)塔可以實(shí)現(xiàn)較高的分離效率，但處理能力小，常用于核燃料和稀土元素廠。篩板串聯(lián)連接，由安裝在塔頂?shù)臋C(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)，在垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)液流進(jìn)行攪拌，起到與脈動(dòng)塔內(nèi)攪拌類(lèi)似的作用。
咖啡萃取設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是確定塔的直徑和工作段的高度。先用液體流量除以運(yùn)行速度，得到塔截面，計(jì)算塔直徑。然后根據(jù)塔的特性、物料體系的性質(zhì)和分離要求，確定傳質(zhì)單元的高度和傳質(zhì)單元的數(shù)量。最后，將兩者相乘得到塔的工作截面高度。也有等效高度和理論級(jí)數(shù)來(lái)計(jì)算工作截面的高度。專(zhuān)用于萃取的離心機(jī)，因?yàn)樗鼈兛梢岳秒x心力加速液滴的沉降和分層，允許加強(qiáng)攪拌使液滴破碎，從而加強(qiáng)萃取操作。離心萃取器有分級(jí)觸點(diǎn)和差動(dòng)觸點(diǎn)兩種。前者在離心機(jī)中加上攪拌裝置，形成單級(jí)或多級(jí)離心萃取機(jī)，圓柱形離心萃取機(jī)。后者滾筒上裝有多層同心圓筒，筒壁開(kāi)孔，使液體既膜又滴分散，如離心萃取機(jī)。離心萃取機(jī)特別適用于兩相密度差很小或容易乳化的物料體系，因?yàn)槲锪显跈C(jī)內(nèi)停留時(shí)間很短，所以也適用于化學(xué)物理性質(zhì)不穩(wěn)定的物料的萃取。
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