V modernej priemyselnej výrobe sú oddelenie a čistenie látok rozhodujúce spojenie. Ako účinné zariadenie na prenos hmoty kvapaliny-kvapaliny, extrakcia rozpúšťadla Hrá kľúčovú úlohu v mnohých oblastiach. Používa rozdiel v rozpustnosti alebo koeficiente distribúcie rôznych látok v dvoch nemiešateľných rozpúšťadlách na dosiahnutie extrakcie, separácie, obohatenia a čistenia cieľových komponentov v zmesi. Či už ide o chemický priemysel, rafináciu ropy, hydrometalurgia, ochrana životného prostredia a iné odvetvia, veže extrakcie rozpúšťadiel zaberajú nevyhnutnú pozíciu. ​

1. Analýza pracovného princípu

(1) Základný princíp - zákon o distribúcii

Hlavným teoretickým základom extrakcie rozpúšťadla je zákon o distribúcii. Ak sa rozpustná látka pridá do dvoch nemiešateľných (alebo mierne rozpustných) rozpúšťadiel, látka sa môže rozpustiť v dvoch rozpúšťadlách. Pri určitej teplote, ak zlúčenina nedodržiava rozklad, elektrolýzu, asociáciu a solvatáciu s dvoma rozpúšťadlami, potom je pomer jej koncentrácie v dvoch kvapalných vrstvách konštanta, ktorá sa môže vyjadriť vzorcom:

K = c _A /C _B , kde c _A a c _B sú koncentrácie zlúčeniny v dvoch nemiešateľných rozpúšťadlách A a B, respektíve K je distribučný koeficient pri určitej teplote. Napríklad pri extrakcii fenolových látok z odpadovej vody obsahujúcej fenol, ak sa vyberie vhodná extraktanta, koncentrácia fenolov v extraktante a vodnej fáze bude nasledovať tento zákon pre distribúciu.

(2) proces extrakcie

Konštrukcia dvojfázového systému: Proces extrakcie zahŕňa dve nemiešateľné kvapalné fázy, najčastejšie vodné a organické fázy. Jednou fázou je kontinuálna fáza (zvyčajne fáza s väčším množstvom) a druhou fázou je dispergovaná fáza. Napríklad pri extrakcii organických kyselín z fermentačného vývaru môže byť vodný fermentačný vývar kontinuálnou fázou, zatiaľ čo organický extraktant je dispergovaná fáza. ​

Zavedenie krmiva a rozpúšťadla: Materiál, ktorý sa má oddeliť, sa privádza do extrakčnej veže a pridá sa extrakčné rozpúšťadlo, ktoré má vysokú selektivitu pre cieľovú zložku a je nekompatibilný alebo má veľmi nízku rozpustnosť s inými komponentmi v surovine. Napríklad pri extrakcii aromatických látok z ropných frakcií sa vyberie špecifická aromatická extrakčná rozpúšťadlo. ​

Dochádza k kontaktu a distribúcii: Disperzovaná fáza vstupuje do súvislej fázy cez dýzu alebo iné prostriedky na vytvorenie malých kvapôčok. Tieto kvapôčky sú plne v kontakte s kontinuálnou fázou a cieľová zložka sa prenáša z pôvodného materiálu do extrakčného rozpúšťadla podľa distribučného zákona. Ako príklad, keď vezmete extrakciu lítia zo soľného jazera, po tom, čo sa soľanka obsahuje extraktant, sa lítiový prvok prenáša zo soľanky do extrakčného činidla.

Propagácia miešania a separácie: Špeciálna štruktúra vo vnútri extrakčnej veže podporuje úplné miešanie týchto dvoch fáz a potom sú dve fázy postupne oddelené gravitáciou alebo mechanickými zariadeniami. Ťažšia fáza sa usadzuje na spodku veže a ľahšia fáza stúpa na vrchol veže. Napríklad pri extrakcii nečistôt v jedlej rope, ťažšia fáza, v ktorej sú nečistoty umiestnené umývadlá, a čistou fázou oleja stúpa. ​

Zberné a cirkulačné realizácia: Extrakčná fáza bohatá na cieľovú zložku a fáza suroviny vyčerpanej v cieľovej zložke sa zhromažďujú v rôznych pozíciách vo veži. V niektorých prípadoch je možné recyklovať extrakčné rozpúšťadlo. Napríklad vo farmaceutickom priemysle, po extrakcii určitých medziproduktov liečiv, sa extrakčné rozpúšťadlo môže po liečbe recyklovať.

2. Rôzne štrukturálne typy

(1) zabalená extrakčná veža

Štrukturálne vlastnosti: Veža je naplnená rôznymi typmi balenia, ako sú prstene Raschig, prstene, sedlové krúžky atď. Tieto balenie poskytujú obrovskú kontaktnú plochu plynu a kvapaliny, čo umožňuje úplné premiešanie týchto dvoch fáz a prenesenie hmoty. Napríklad pri liečbe odpadovej vody obsahujúcej fenol môže balenie kruhu Raschig účinne zvýšiť kontakt medzi extraktantom a odpadovou vodou.

Pracovný proces: Kontinuálna fáza tečie zhora nadol cez balenú vrstvu pod pôsobením gravitácie, zatiaľ čo dispergovaná fáza vstupuje zo spodnej časti veže cez distribútor. Pri prekážke a disperzii balenia tečie smerom nahor cez kontinuálnu fázu vo forme jemných kvapôčok. V tomto procese sa cieľová zložka prenáša medzi dvoma fázami. Ako príklad, ktorý sa ujme extrakcie iónov ťažkých kovov z odpadovej vody, kyvadlová doprava medzi balením a výmenou s iónmi ťažkých kovov v odpadovej vode.

Výhody: Jednoduchá štruktúra, nízka cena, vhodná na ošetrenie korozívnych materiálov a relatívne vysoká účinnosť prenosu hmotnosti. Napríklad pri jemnej chemickej výrobe sa na separáciu niektorých výrobkov s malým výkonom, ale vysoké požiadavky na odolnosť proti korózii zariadenia, sa široko používajú zabalené extrakčné veže.

Obmedzenia: Tok je relatívne malý, objem spracovania je obmedzený a keď je zaťaženie kvapaliny nízke, nasmerovanie a iné javy sú náchylné, čo ovplyvňuje účinok prenosu hmoty. V rozsiahlej priemyselnej výrobe, ak je dopyt po objemoch spracovania veľký, nemusí byť schopný splniť požiadavky na výrobu.

(2) veža na extrakciu dosiek pre sito

Štrukturálne vlastnosti: Vo veži je niekoľko vrstiev silových tanierov a na doskách sita je rovnomerne rozložených veľa malých otvorov. Napríklad priemer otvoru sita je vo všeobecnosti medzi 3 a 8 mm a špecifická veľkosť závisí od vlastností spracovaných materiálov a požiadaviek na proces. ​

Pracovný proces: Kontinuálna fáza sa disperguje do jemných kvapôčok cez malé otvory na doske sito a vstupuje do ďalšej vrstvy a kontakty s dispergovanou fázou ďalšej vrstvy v protiprúdovom prúde na prenos hmoty. Dispergovaná fáza tečie ako kontinuálna fáza vo veži ako celku a tečie do ďalšej vrstvy cez útočník na vežovej doske. Napríklad pri extrakcii špecifických komponentov z ropných výrobkov prechádzajú ropné výrobky cez otvory sita ako kontinuálnu fázu a extraktant tečie vo veži v opačnom smere. ​

Výhody: Jednoduchá štruktúra, nízka cena, veľká výrobná kapacita a silná adaptabilita na zmeny toku kvapaliny. V niektorých priemyselných výrobách s prísnou kontrolou nákladov a veľkým objemom spracovania, ako je napríklad oddelenie určitých základných chemických surovín, sa široko používajú veže extrakcie sitových dosiek. ​

Obmedzenia: Účinnosť prenosu hmotnosti je relatívne nízka a problémy, ako napríklad záplavy, sa vyskytujú na doske veže, čo ovplyvňuje stabilitu extrakčnej operácie. Pri spracovaní materiálov s extrémne vysokými požiadavkami na presnosť separácie nemusí spĺňať požiadavky procesu.

(3) veža na extrakciu rotácie diskov

Štrukturálne vlastnosti: Existuje viac diskov (rotujúce disky) rovnakej veľkosti a rozstupov spojených rotujúcom hriadeľom v strede, ktoré sa pri otáčaní hriadeľa otáčajú konštantnou rýchlosťou. Rotujúce disky sú oddelené prstencovými diskami (pevné disky) rovnakej veľkosti a rozstupy pripevnené na stene veže. Napríklad rozstup medzi rotačným diskom a pevným diskom je zvyčajne medzi 10 a 50 cm, čo je upravené podľa priemeru veže a charakteristík spracovaného materiálu. ​

Pracovný proces: Roztok s nižšou hustotou vstupuje nepretržite z dolnej časti veže, tečie smerom nahor pod pôsobením vztlaku a rozdeľuje sa a rozptýli sa do kvapôčok odstredivým pôsobením rotujúceho disku. Rozpúšťadlo s vyššou hustotou vstupuje nepretržite z hornej časti veže, tečie nadol pod pôsobením gravitácie a vyplní celú vežu. Dispergované kvapôčky prenášajú hmotnosť cez kontakt v súvislom rozpúšťadle. Ako príklad, ktorý sa berie na extrakciu voľných mastných kyselín z rastlinného oleja, sa rastlinný olej z ľahkej fázy rozptyľuje pod pôsobením rotujúceho disku a kontaktov a reaguje s ťažkým fázovým extraktom. ​

Výhody: Vysoká účinnosť prenosu hmotnosti, veľká výrobná kapacita, dobrá adaptabilita na zmeny v dvojfázových prietokoch a môže účinne znížiť axiálne zadné trhu. V chemickom a farmaceutickom priemysle sa pre niektoré materiály, ktoré vyžadujú efektívne oddelenie a veľký objem spracovania, sa široko používa veža extrakcie rotačných diskov.

Obmedzenia: Štruktúra je relatívne zložitá, spotreba energie je vysoká a náklady na údržbu zariadenia sú relatívne vysoké. V niektorých výrobných procesoch s mimoriadne prísnymi požiadavkami na spotrebu energie je potrebné starostlivo zvážiť jej uplatniteľnosť.

(4) Vibračná veža slakovej dosky

Štrukturálne vlastnosti: Na centrálnej osi je vo veži pripevnená séria sito doštičiek a centrálna os je vibrovaná nahor a nadol pomocou hnacieho zariadenia. Frekvencia vibrácií a amplitúda dosky sito je možné upraviť podľa požiadaviek na proces. Všeobecná frekvencia vibrácií je medzi 1-10Hz a amplitúda je v rozsahu 3-50 mm.

Pracovný proces: Kontinuálna fáza a dispergovaná fáza prechádzajú cez dosku sito v protiprúdu. Vibrácie sita doštičky spôsobujú, že kvapalina sa neustále rozptýli a agreguje, čo výrazne zvyšuje prenos hmoty medzi týmito dvoma fázami. Napríklad pri extrakcii prvkov vzácnych zemín z výlučného rudného rudy, vibrácie dosky sita podporujú úplné miešanie a prenos hmotnosti extraktantu a výluhu.

Výhody: Vysoká účinnosť prenosu hmotnosti, veľká kapacita spracovania, dobrý vplyv na systém nízkej koncentrácie a systém separácie obtiažnosti a môže účinne znížiť axiálne miešanie chrbta. V poliach extrakcie vzácnych zemín, jemných chemikálií atď. Na extrakciu niektorých ťažko odškrivných látok má vibračná veža sita doštičky jedinečné výhody. ​

Obmedzenia: Štruktúra zariadenia je relatívne zložitá a presnosť a požiadavky na výrobu zariadení sú vysoké. Vibračné časti sa ľahko poškodia a ťažko sa udržiavajú. Počas prevádzky zariadenia je potrebné pravidelne kontrolovať vibračné časti, čo zvyšuje prevádzkové náklady. ​

(5) Viacstupňová centrifugálna extrakčná veža

Štrukturálne vlastnosti: Skladá sa z viacerých odstredivých extrakčných jednotiek pripojených v sérii, každá jednotka má vysokorýchlostný rotujúci rotor. Rýchlosť rotora je zvyčajne medzi 1 000-5 000r/min a môže sa upraviť podľa vlastností materiálu a požiadaviek na separáciu. ​

Pracovný proces: Dvojfázová kvapalina sa rýchlo premieša a oddeľuje pod odstredivou silou generovanou vysokorýchlostnou rotáciou rotora. Ťažšia fáza je hodená na vonkajší okraj rotora a ľahšia fáza sa zhromažďuje do stredu a potom sa vypúšťa do rôznych zásuviek. Napríklad pri extrakcii antibiotík z biologického fermentačného vývaru sa na dosiahnutie rýchlej a účinnej separácie použije odstredivá sila.

Výhody: Účinnosť extrakcie je mimoriadne vysoká a účinné oddelenie sa dá dosiahnuť v krátkom čase. Zariadenie zaberá malú plochu a je vhodné na spracovanie systémov s rozdielom v malej hustote medzi týmito dvoma fázami a ľahkou emulgáciou. V odvetviach, ako sú biofarmaceutiká a ochrana životného prostredia, ktoré majú vysoké požiadavky na priestor a vlastnosti špeciálnych materiálov, majú viacstupňové odstredivé extrakčné veže. ​

Obmedzenia: Investícia zariadenia je veľká, spotreba energie je vysoká a požiadavky na prevádzku a údržbu zariadenia sú prísne a vyžadujú, aby profesionálni technici fungovali. Vzhľadom na vysoké náklady na vybavenie a prevádzkové náklady nemusia byť vhodné pre niektoré malé podniky s obmedzenými prostriedkami.

Porovnanie výkonu rôznych typov extrakčných veží:

3. Široké oblasti aplikácií

(1) chemický priemysel

Organická syntéza: V procese organickej syntézy je často potrebné oddeliť a čistiť reakčné produkty. Napríklad v procese syntetizácie medziproduktov liečiva sa cieľový produkt môže extrahovať z reakčnej zmesi pomocou extrakčnej veže extrakcie rozpúšťadla, nečistoty sa môžu odstrániť a môže sa zlepšiť čistota produktu. Napríklad pri príprave medziproduktov acetaminofénu sa cieľový produkt môže oddeliť extrakčnou vežou, aby sa poskytovali vysoko čisté suroviny pre následné kroky syntézy. ​

Výroba polyméru: Pri produkcii polyméru sa na odstránenie nečistôt, ako sú zvyškové monoméry a katalyzátory v polymérnych roztokoch, používajú veže extrakcie rozpúšťadiel. Ako príklad, ktorý sa ujme produkcie polypropylénu, môžu byť nezreagované propylénové monoméry a katalyzátorové zvyšky účinne odstránené extrakčnými vežami, aby sa zlepšila kvalita polypropylénových produktov. ​

(2) rafinácia ropy

Rafinácia oleja: V procese rafinácie ropy, aby sa zlepšila kvalita ropných výrobkov, je potrebné odstrániť nečistoty, ako je síra a dusík a nežiaduce komponenty, ako sú aromatiky v ropných výrobkoch. Veže na extrakciu rozpúšťadla môžu na extrakciu týchto nečistôt z ropných výrobkov použiť špecifické extraktanty. Napríklad pri rafinácii nafty sa technológia extrakcie kvapalín-kvapalina používa na odstránenie nečistôt, ako sú merkaptány v nafte, prostredníctvom extrakčnej veže, čím sa znižuje obsah síry v nafte a zlepšenie kvality nafty. ​

Aromatická extrakcia: Oddelenie a čistenie aromatických látok od ropných frakcií je dôležitou súčasťou petrochemikálií. Veže extrakcie rozpúšťadla hrajú kľúčovú úlohu v procese aromatickej extrakcie a môžu účinne oddeliť aromatiku od nearometiky, čím poskytujú suroviny pre následné aromatické spracovanie. Napríklad pri extrakcii aromatických látok, ako je benzén, toluén a xylén z reformovaného benzínu, je možné získať aromatické produkty s vysokou čistotou výberom vhodných extraktov a extrakčných veží. ​

(3) Hydrometalurgia

Extrakcia kovu: V poli hydrometalurgie sa na extrahovanie kovov z rudného výluhu používajú veže extrakcie rozpúšťadiel. Napríklad na extrahovanie medi z výluku meďnatého rudy sa vyberie extraktant s vysokou selektivitou pre ióny medi a je protiprúdovo kontaktovaný s výklenkom v extrakčnej veži na prenos iónov medi z výletu na extraktant. Potom sa prostredníctvom následných operácií, ako je extrakcia zadnej časti, sa dosiahne obohatenie medi a čistenie.

Vzácne oddelenie kovov: Na oddelenie vzácnych kovov, ako je napríklad oddelenie rôznych prvkov vzácnych zemín od výťažkovej rudy, sa extrakcia rozpúšťadla používa rozdiel v distribučných koeficientoch rôznych prvkov vzácnych zemín v extraktante na dosiahnutie oddelenia viacerých prvkov vzácnych zemín jeden po druhom, čo poskytuje kľúčovú technickú podporu pre komplexné využitie vzácnych zemských zdrojov. ​

(4) Ochrana životného prostredia

Čistenie odpadových vôd: Pri čistení priemyselnej odpadovej vody sa môžu veže extrakcie rozpúšťadiel použiť na odstránenie škodlivých látok v odpadovej vode, ako sú ióny ťažkých kovov, fenoly, organické kyseliny atď. Napríklad pri liečbe odpadovej vody obsahujúcej fenol sa fenolové látky extrahujú z odpadovej vody prostredníctvom extrakčnej strely na zníženie obsahu fenolu fenolového obsahu plodu na splnenie emisných štandardov. Zároveň je možné recyklovať fenolové látky, aby sa dosiahla recyklácia zdrojov. ​

Ošetrenie odpadovým plynom: V niektorých prípadoch sa veže extrakcie rozpúšťadla môžu použiť aj na liečbu určitých znečisťujúcich látok v odpadovom plyne. Odovzdaním odpadového plynu do extrakčnej veže obsahujúcej špecifický extraktant sa znečisťujúce látky v odpadovom plyne rozpustia v extraktovi, čím sa dosahuje účel čistenia odpadového plynu. Napríklad pri liečbe organického odpadového plynu sa ako extrakt vyberie vhodné organické rozpúšťadlo na čistenie plynu z organického odpadu v extrakčnej veži.

(5) Priemysel potravín a nápojov

Extrakcia prírodného produktu: V priemysle potravín a nápojov sa veže extrakcie rozpúšťadiel používajú na extrahovanie účinných látok z prírodných surovín. Napríklad polyfenoly čaju sa môžu extrahovať z čajových listov pomocou vhodnej extrakcie v extrakčnej veži na extrahovanie čajových extraktov. Vysoko čistotné čajové polyfenoly sa dajú získať a používať v potravinových prísadách, zdravotných výrobkoch a iných oblastiach.

Oddelenie chuti: Pri výrobe nápojov, aby sa získala jedinečná príchuť, je potrebné oddeliť a extrahovať príchuť od prírodného korenia alebo fermentačného vývaru. Veže na extrakciu rozpúšťadla môžu využívať distribučné charakteristiky príchutí látok v rôznych rozpúšťadlách na dosiahnutie separácie a obohatenia chuťových látok, čím sa pridá jedinečná príchuť pre nápojové výrobky.

4. Významné výhody sú úplne demonštrované

(1) Efektívne oddelenie

Prostredníctvom optimalizovaného návrhu a výberu vhodných prevádzkových podmienok môžu veže extrakcie rozpúšťadla využívať rozdiel v koeficientoch distribúcie medzi týmito dvoma fázami, aby sa dosiahla účinné oddelenie cieľových komponentov v zmesi. Pre niektoré systémy zmesi, ktoré je ťažké oddeliť inými metódami, ako sú látky s podobnými bodmi varu a látkami citlivé na teplo, majú veže extrakcie rozpúšťadiel jedinečné výhody. Napríklad pri oddeľovaní aktívnych zložiek od extraktov z čínskej bylinnej medicíny môžu tradičné metódy, ako je destilácia, spôsobiť rozklad účinných látok v dôsledku vysokých teplôt, zatiaľ čo veže extrakcie rozpúšťadla môžu dosiahnuť účinné oddelenie za miernych podmienok. ​

(2) Silná adaptabilita

Veže extrakcie rozpúšťadla sú vhodné pre rôzne rôzne chemické systémy a prevádzkové podmienky. Či už sa zaoberá rozpúšťadlami rôznych vlastností (ako sú polárne rozpúšťadlá a nepolárne rozpúšťadlá) alebo v rôznych teplotných rozsahoch a tlakových prostrediach, je možné dosiahnuť dobré extrakčné efekty úpravou štruktúry zariadenia a prevádzkovými parametrami. Pri chemickej výrobe sa v niektorých systémoch s tvrdými reakčnými podmienkami môžu veže extrakcie rozpúšťadla flexibilne prispôsobiť, aby vyhovovali výrobným potrebám. ​

(3) Kontinuálna prevádzka

Mnoho typov veží extrakcie rozpúšťadiel podporuje nepretržité kŕmenie a vypúšťanie, ktoré je veľmi vhodné pre rozsiahle priemyselné výrobné procesy. Nepretržitá prevádzka môže nielen zlepšiť účinnosť výroby, ale tiež znížiť spotrebu energie a výrobné náklady na jednotku výrobku. V porovnaní s prerušovanou prevádzkou nepretržitá prevádzka znižuje počet začínajúcich a zastavení zariadenia, zvyšuje životnosť zariadenia a zároveň robí kvalitu produktu stabilnejšia. Napríklad vo rozsiahlej priemyselnej výrobe, ako je rafinácia ropy a výroba chemických surovín, sa široko používajú neustále ovládané extrakčné veže.

(4) Vysoká flexibilita

Návrh veže extrakcie rozpúšťadla umožňuje úpravu rôznych prevádzkových parametrov, ako je prietok, pomer rozpúšťadla, teplota, tlak atď. Zmenou týchto parametrov je možné optimalizovať proces extrakcie a môže sa zlepšiť rýchlosť extrakcie a čistota cieľovej zložky. Okrem toho konfigurácia viacstupňovej extrakcie môže ďalej zlepšiť účinok separácie a splniť požiadavky presnosti separácie pre rôzne procesy. V skutočnej výrobe môžu byť prevádzkové parametre a počet štádií extrakčnej veže flexibilne upravené podľa kompozície surovín a požiadaviek na kvalitu produktu.

(5) Ľahká údržba

Dizajn moderných veží extrakcie rozpúšťadla plne zvažuje ľahké čistenie a údržbu zariadenia. Napríklad použitie odnímateľnej balenia alebo štruktúry vežovej dosky uľahčuje čistenie a výmenu zariadenia po jeho behu na určitý čas, čím sa zníži náklady na prestoje a náklady na údržbu zariadenia. Zariadenie je zároveň vybavené rôznymi monitorovacími nástrojmi a automatickými riadiacimi systémami, ktoré môžu monitorovať prevádzkový stav zariadenia v reálnom čase, včas odhaliť a riešiť potenciálne problémy a včas a zabezpečiť stabilnú prevádzku zariadenia.

5. Úvahy o návrhu a prevádzke

(1) Kľúčové body dizajnu

Stanovenie veľkosti veže: Výška a priemer tela veže je potrebné presne vypočítať na základe objemu spracovania, prevádzkových podmienok a vyžadovanej účinnosti separácie. Ak je objem spracovania veľký, zvyčajne sa vyžaduje teleso veže väčšieho priemeru na splnenie požiadaviek toku; Zatiaľ čo v situáciách, keď je oddelenie náročné a je potrebné vyššie teoretické číslo dosky, je potrebné zvýšiť výšku tela veže. Napríklad vo rozsiahlom projektoch rafinácie ropy je veľkosť extrakčnej veže presne navrhnutá na základe objemu objemu ropy a požiadaviek na separáciu produktu oleja. ​

Výber vnútornej štruktúry: Podľa vlastností materiálu a požiadaviek na procesy je vnútorná štruktúra primerane vybraná, ako je typ balenia, clona slakovej dosky, veľkosť otočného stola a rozstupy atď. Pre materiály, ktoré sa dajú ľahko emulgovať, je možné zvoliť balenie s jednoduchou štruktúrou, ktorá nie je ľahké spôsobiť upchávanie; Pre systémy s veľkými objemami spracovania a vysokými požiadavkami na účinnosť prenosu hmotnosti sa môže použiť štruktúra extrakčnej veže o gramote. Pri jemnej chemickej výrobe je vnútorná štruktúra extrakčnej veže starostlivo navrhnutá podľa charakteristík rôznych výrobkov. ​

Výber materiálu: Berúc do úvahy faktory, ako je korozivita, teplota a tlak materiálu, vyberte vhodné telesné teleso veže a vnútorné materiály zložky. Pri riešení vysoko korozívnych materiálov, ako sú napríklad vylúhovacie roztoky obsahujúce kyselinu v hydrometalurgii, sa na výrobu extrakčnej veže zvyčajne používajú na výrobu extrakčnej veže na zabezpečenie servisnej životnosti a bezpečnej prevádzky zariadenia. ​

(2) optimalizácia prevádzkových parametrov

Kontrola prietoku: Kľúčom k zabezpečeniu úplného kontaktu medzi týmito dvoma fázami a vyhýbaniu sa abnormálnym podmienkam, ako sú záplavy, je presná regulovanie prietokov nepretržitej fázy a dispergovanej fázy. Prietok príliš rýchlo stlačí kontaktný čas medzi týmito dvoma fázami, čo vedie k výraznému zníženiu účinnosti prenosu hmotnosti; Príliš pomalý prietok zníži účinnosť výroby a zvýši náklady na spotrebu energie. V skutočných priemyselných operáciách je potrebné dynamicky optimalizovať dvojfázový prietok na základe zaťaženia v reálnom čase a separačnom účinku extrakčnej veže prostredníctvom automatizovaného riadiaceho systému zložený z prietokového merača a regulačného ventilu. Napríklad v jemnej chemickej výrobnej línii sa prietok monitoruje a upravuje v reálnom čase prostredníctvom PLC (programovateľný logický regulátor), aby sa zabezpečil efektívny a stabilný proces prenosu hmoty. ​

Regulácia teploty a tlaku: Parametre teploty a tlaku extrakčného systému priamo ovplyvňujú rozpustnosť a koeficient distribúcie látky a sú základné premenné, ktoré určujú účinnosť extrakcie. Zmeny teploty nielen zmenia distribučnú rovnováhu rozpustených látok v týchto dvoch fázach, ale môže tiež ovplyvniť stabilitu cieľového produktu; Regulácia tlaku zohráva rozhodujúcu úlohu v procese extrakcie prchavých látok. V procese extrakcie termosenzitívnych bioaktívnych látok sa zvyčajne prijíma nízka teplota a nízka tlaková prevádzka a vysoko presné regulačné zariadenia na reguláciu teploty a systém kompenzácie tlaku sú vybavené na kontrolné kolísanie teploty v rozsahu ± 0,5 ℃, aby sa zabezpečila aktivita a výťažok cieľových komponentov.
​
Optimalizácia pomeru rozpúšťadla: Podľa charakteristík zloženia surovín a požiadaviek na čistotu cieľových výrobkov je vedecká úpravu pomeru extrakčného rozpúšťadla k surovinám dôležitým spojením pri dosahovaní ekonomickej a efektívnej výroby. Ak je pomer rozpúšťadla príliš veľký, spôsobí odpad z rozpúšťadla a zvýši následné náklady na vymáhanie; Ak je pomer rozpúšťadla príliš malý, môže to viesť k neúplnej extrakcii a ovplyvniť kvalitu produktu. V modernej priemyselnej výrobe sa často používa softvér na simuláciu procesov, ako je Aspen, v kombinácii s laboratórnymi testovacími údajmi, je vytvorený dynamický matematický model na optimalizáciu pomeru rozpúšťadiel pre rôzne šarže surovín. Berúc do úvahy farmaceutický priemysel ako príklad prostredníctvom technológie analýzy takmer infračervenej spektroskopie online, zmeny v zložení surovín sa môžu monitorovať v reálnom čase a pomer rozpúšťadla sa môže dynamicky upraviť tak, aby zvýšil čistotu produktu o 10%-15%, pričom sa zníži konzumácia rozpúšťadla o viac ako 20%.