基于液液萃取的富集装置和方法_2

文档序号:9405971阅读:来源:国知局
br>[0023]根据本发明的实施例,所述中空液滴的液膜厚度范围为I μm-500 μm。
[0024]根据本发明的实施例,所述传质反应的时间为1-10秒。
[0025]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0026]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0027]图1显示了根据本发明一个实施例的基于液液萃取的富集装置的结构示意图;
[0028]图2显示了根据本发明一个实施例的中空液滴形成单元的结构示意图;
[0029]图3显示了根据本发明一个实施例的基于液液萃取的富集方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0031]在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0033]基于液液萃取的富集装置
[0034]根据本发明的一个方面,本发明提供了一种基于液液萃取的富集装置。参考图2,根据本发明的实施例,对本发明的富集装置进行说明,该装置包括:第一液体进料线路100、第二液体进料线路200、气体进料线路300、中空液滴形成单元400、萃取管路500、排气管路600和富集样品收集室700。根据本发明的实施例,第一液体进料线路100用于输送第一液体,其中,第一液体包括待富集的样品;第二液体进料线路200用于输送第二液体;气体进料线路300用于输送气体;中空液滴形成单元400分别与第一液体进料线路100、第二液体进料线路200以及气体进料线路300相连,并且用于在第一液体中基于第二液体和气体形成中空液滴;萃取管路500与中空液滴形成单元400相连,并且在萃取管路500中,中空液滴与第一液体之间发生传质反应,进行液液萃取,使第一液体中的样品进入中空液滴的第二液体中,形成含有样品的中空液滴;排气管路600设置在萃取管路500上远离中空液滴形成单元的一端,用于从萃取管路500排出含有样品的中空液滴;富集样品收集室700与萃取管路远离排气管路的一端相连,用于收集样品被富集的第二液体。
[0035]根据本发明实施例的富集装置,利用中空液滴与第一液体之间发生传质反应,进行液液萃取,中空液滴的比表面积大,第一液体和第二液体传质距离短,可以在极短的萃取时间达到的萃取平衡。此外,本发明的装置,结构简单、制作方便、不易堵塞,同时气体的加入对于在排气管路中第一液体和第二液体的相分离过程有着强化作用,更容易实现两液相的分离。
[0036]参考图2,根据本发明的一些实施例,中空液滴形成单元400包括:混合管路410、第一液体供给管路420、第二液体供给管路430和气体供给管路440,其中,第一液体供给管路420与混合管路410相连,用于向混合管路410中供给第一液体;第二液体供给管路430与混合管路410相连,用于向混合管路410中供给第二液体;气体供给管路440与混合管路410相连,用于向混合管路410中供给气体。根据本发明的实施例,气体供给管路440嵌套设置在第二液体供给管路430内,并且,在混合管路410内,在第一液体中基于第二液体和气体形成中空液滴。由此,在气体供给管路440和第二液体供给管路430的出口处,第二液体和气体同时被剪切,一步分散形成中空液滴,相较于常见的两步分散方法,本发明的装置的一步分散法,更加容易调控。
[0037]根据本发明的一些实施例,气体供给管路440、第二液体供给管路430和萃取管路500同轴。由此,在气体供给管路440、第二液体供给管路430和萃取管路500中能够产生均匀对称的液体流场,得到稳定的气液液三相流,产生分散性均一的双乳液。
[0038]根据本发明的一些实施例,该富集装置包括:两个第一液体进料线路100,并且第一液体供给管路100上限定出上供给段110和下供给段120,上供给段110与两个第一液体进料线路100的一个相连,下供给段120与两个第一液体进料线路100的另一个相连,其中,第二液体供给管路200和气体供给管路300贯穿第一液体供给管路100进入混合管路。由此,第一液体的两个对称的进料线路能够在管路中形成对称的连续相流场。
[0039]根据本发明的一些实施例,第一液体供给管路100与混合管路410垂直设置。由此,由第一液体供给管路100流出的第一液体的流动方向与从混合管路440流出的第二液体和气体的流动方向垂直,第一液体对第二液体和气体的剪切力最大,有利于在混合管路410的出口处形成中空液滴。
[0040]根据本发明的一些实施例,第二液体供给管路200和气体供给管路300贯穿第一液体供给管路100上的上供给段110与下供给段120结合处进入混合管路440。由此,第二液体和气体可以同时在混合管路440即中空液滴形成单元400的出口处被第一液体剪切,得到气液液双乳液。
[0041]参考图2,根据本发明的一些实施例,第二液体供给管路200和气体供给管路300进入混合管路440的长度为至多I厘米。由此,第二液体供给管路200和气体供给管路300与混合管路440稳固连接,保证第二液体供给管路200和气体供给管路300与混合管路440同轴。参考图2,根据本发明的一些实施例,气体供给管路300出口处和第二液体供给管路200出口处的直径的比不受特别的显制,只要在出口处能形成中空液滴即可。根据本发明的优选实施例,气体供给管路300出口处和第二液体供给管路200出口处的直径的比为1:10,即C^d1= I:10o由此,在气体供给管路300出口处和第二液体供给管路200出口处易于形成中空液滴。根据本发明的具体实施例,山为20 μπι,(12为200 μπι,(13为1050 μπι。由此,在中空液滴形成单元400出口处易于形成大小适宜的中空液滴,且该中空液滴直径小于混合管路440的直径,可以在直径较粗的混合管路440中流动。
[0042]根据本发明的一些实施例,气体供给管路300出口处的直径山为10-50 μ m,第二液体供给管路200出口处的直径(12为100-500 μ m0由此,在气体供给管路300出口处和第二液体供给管路200出口处易于形成中空液滴,并且液滴的直径大小适宜。
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