离心萃取机实验操作需围绕“安全规范”和“参数精准控制”展开,现场操作流程可分为准备-开机-运行-停机-后处理5个核心步骤,以下为详细现场操作指南:
一、实验前准备(现场关键检查项)
1. 设备与物料检查
- 设备状态:确认离心萃取机电源、接地线连接正常,转鼓无卡顿(手动盘动转鼓,应转动顺畅无异响),密封件(机械密封/填料)无渗漏痕迹。
- 物料准备:按实验方案配制好水相(待萃取液) 和有机相(萃取剂) ,测定并记录料液的密度、pH值、黏度;若含固体颗粒,需提前过滤(过200目滤网),避免堵塞进料口。
- 辅助设备:检查进料泵(蠕动泵/离心泵)、流量计、pH计、相界面检测仪是否校准正常,接收容器(分液瓶)贴好标签(水相/有机相/残液)。
2. 安全与环境准备
- 个人防护:穿戴实验服、耐酸碱手套、护目镜;若处理有机溶剂/有毒物料,需在通风橱内操作,备好洗眼器、应急喷淋装置。
- 管路连接:按“进料→萃取机→出料”顺序连接管路,确保水相、有机相进料管无混淆,出料管对准对应接收容器,避免管路打折或泄漏。
二、开机与参数设定(现场操作核心)
1. 空载启动与试运行
1. 打开离心萃取机总电源,启动控制柜,设定空载转速(通常为额定转速的50%,如1000r/min),启动电机,观察转鼓运转是否平稳,无剧烈振动或异常噪音(振动值≤0.1mm/s为正常)。
2. 试运行5分钟后,缓慢提升转速至实验设定值(根据物料特性,一般1500-3000r/min),持续空载运行10分钟,确认设备无异常。
2. 进料与流量调节
1. 启动有机相进料泵,按实验方案设定进料流量(如50-200mL/min),将有机相泵入萃取机,观察视镜(若有),待有机相充满转鼓后,再启动水相进料泵,同样按设定流量进料(控制相比,如有机相:水相=1:1或2:1)。
2. 通过流量计实时监控两相流量,确保流量稳定(波动≤±5%);若出现进料不畅,检查泵体或管路是否堵塞,不可强行加大泵压。
3. 相界面与分离参数调节
- 观察出料口:待两相从萃取机轻相(有机相)、重相(水相)出口稳定流出后,观察分离效果——若有机相中带水相(浑浊),适当提高转速;若水相中带有机相(浮油),可微调分离堰板高度(顺时针调高堰板,增加重相滞留时间)。
- 在线监测:若配备相界面检测仪,将界面控制在转鼓高度的1/2-2/3处,确保分离后两相澄清度达标(可取样用分液漏斗验证,静置3分钟不分层即为合格)。
三、实验运行与数据记录(现场动态监控)
1. 运行过程监控
- 实时观察:每5分钟记录一次转速、两相流量、pH值(若需调节,通过进料管在线滴加酸碱溶液维持pH稳定),观察萃取机进出口压力(一般≤0.1MPa),若压力骤升,立即检查是否管路堵塞。
- 取样分析:按实验时间节点(如10min、20min、30min)从两相出料口取样,测定目标物质浓度(如金属离子用EDTA滴定、有机物用分光光度计检测),计算萃取率(E%),判断是否达到实验预期。
2. 异常处理(现场应急)
- 乳化处理:若出料出现严重乳化(两相浑浊不分层),先降低进料流量50%,提高转速200-300r/min;若无效,暂停进料,空载运行3分钟,待乳化层破除后再重新进料。
- 设备异常:若出现剧烈振动、电机过热(温度>60℃)或泄漏,立即按下急停按钮,切断电源,排查故障(如转鼓不平衡、密封件损坏),故障排除前禁止重启。
四、停机与物料处理(现场收尾关键)
1. 逐步停机流程
1. 先关闭水相进料泵,待水相出口无料液流出后,关闭有机相进料泵,继续保持离心萃取机运转5分钟,将机内残留物料全部排出至残液接收容器。
2. 降低转速至空载转速(1000r/min),运行3分钟后,按下停机按钮,待转鼓完全停止转动(约5-10分钟,不可强制制动),关闭总电源。
2. 物料与设备清理
- 物料处理:将接收的有机相、水相、残液分别收集,标注实验信息(日期、参数、浓度);若为有毒/有害物料,按危废处理规范存放,不可随意排放。
- 设备清洗:用清水(或对应溶剂,如有机溶剂用乙醇冲洗)反向冲洗管路和萃取机,启动电机(500r/min)空载清洗5分钟,直至流出液澄清;若处理高黏度物料,可拆解转鼓(按设备说明书)彻底清洗,避免残留结垢。
五、实验后整理(现场规范)
1. 记录实验数据:整理运行参数(转速、流量、相比、pH)、萃取率、分离效果等数据,填写实验记录表,标注异常情况及处理方式。
2. 设备归位:关闭所有电源、阀门,拆卸管路,清理实验台,将辅助设备(泵、流量计)归位,确保现场无物料残留或安全隐患。
通过以上流程,可确保离心萃取机实验现场操作安全、数据准确,核心是“先空载后进料、先调转速再控流量、实时监控防异常”。
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