用包含体积分数为30%的P507的磺化煤油溶液，并用浓氨水调节其皂化度为40%。内相采用空气。操作流量范围为连续相500 μ L/min,分散相液体流量范围15 μ L/min,气相流量范围1800 μ L/min,得到中空液滴直径范围为700 μ m，液膜厚度范围为400 μ m，停留时间为10s，萃取效率最高可达到98%，富集倍数可达85倍。
[0070]实施例5
[0071]本实施例中，利用本发明的富集装置，采用P507的磺化煤油溶液萃取稀土金属镨，其中，富集装置的结构示意图如图1所示。连续相液体为溶有稀土金属的水溶液，其PH值由HCl调节为3.3，并溶解有0.lmol/L的氧化镨。分散相液体为包含体积分数为30%的P507的磺化煤油溶液，并用浓氨水调节其皂化度为40%，内相采用空气。
[0072]利用注射栗分别提供连续相液体、分散相液体和气体，其中，连续相的流量为1500 μ L/min,分散相液体流量范围40 μ L/min,气相流量范围700 μ L/min,得到中空液滴直径范围为900 μ m，液膜厚度范围为90 μ m，停留时间为2s，萃取效率最高可达到98%，富集倍数可达100倍。
[0073]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0074]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种基于液液萃取的富集装置，其特征在于，包括: 第一液体进料线路，用于输送第一液体，其中，所述第一液体包括待富集的样品； 第二液体进料线路，用于输送第二液体； 气体进料线路，用于输送气体； 中空液滴形成单元，所述中空液滴形成单元分别与所述第一液体进料线路、所述第二液体进料线路以及所述气体进料线路相连，并且用于在所述第一液体中基于所述第二液体和所述气体形成中空液滴； 萃取管路，所述萃取管路与所述中空液滴形成单元相连，并且在所述萃取管路中，所述中空液滴与所述第一液体之间发生传质反应，进行液液萃取，以便使所述第一液体中的所述样品进入所述中空液滴的所述第二液体中，形成含有所述样品的中空液滴； 排气管路，所述排气管路设置在所述萃取管路上远离所述中空液滴形成单元的一端，用于从所述萃取管路排出所述含有所述样品的中空液滴；以及 富集样品收集室，所述富集样品收集室与所述萃取管路远离所述排气管路的一端相连，用于收集所述样品被富集的所述第二液体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中空液滴形成单元包括: 混合管路， 第一液体供给管路，所述第一液体供给管路与所述混合管路相连，用于向所述混合管路中供给所述第一液体； 第二液体供给管路，所述第二液体供给管路与所述混合管路相连，用于向所述混合管路中供给所述第二液体；以及 气体供给管路，所述气体供给管路与所述混合管路相连，用于向所述混合管路中供给所述气体， 其中，所述气体供给管路嵌套设置在所述第二液体供给管路内，以便在所述混合管路内，在所述第一液体中基于所述第二液体和所述气体形成中空液滴， 任选地，所述气体供给管路、所述第二液体供给管路和所述萃取管路同轴。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括: 两个第一液体进料线路； 所述第一液体供给管路上限定出上供给段和下供给段，所述上供给段与所述两个第一液体进料线路的一个相连，所述下供给段与所述两个第一液体进料线路的另一个相连，其中， 所述第二液体供给管路和所述气体供给管路贯穿所述第一液体供给管路进入所述混合管路， 任选地，所述第一液体供给管路与所述混合管路垂直设置。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二液体供给管路和所述气体供给管路贯穿所述第一液体供给管路上所述上供给段与所述下供给段结合处进入所述混合管路， 任选地，所述第二液体供给管路和所述气体供给管路进入所述混合管路的长度均为至多I厘米。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述气体供给管路出口处和所述第二液体供给管路出口处的直径的比为1:10， 任选地，所述气体供给管路出口处的直径为10-50 μπι，所述第二液体供给管路出口处的直径为100-500 μ m。6.一种基于液液萃取的富集方法，其特征在于，包括: 在第一液体中形成中空液滴，所述中空液滴是基于气体和第二液体形成的，其中，所述第一液体包括待富集的样品； 使所述第一液体与所述中空液滴之间发生传质反应，进行液液萃取，以便使所述第一液体中的所述样品进入所述中空液滴，形成含有所述样品的中空液滴；以及 使所述含有所述样品的中空液滴与所述第一液体分离，以便获得所述样品经过富集的第二液体。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法是利用权利要求1-5任一项所述的装置进行的，所述方法包括: 利用第一液体进料线路输送所述第一液体，利用第二液体进料线路输送所述第二液体，利用气体进料线路输送所述气体，其中，所述第一液体中含有待富集的样品； 利用中空液滴形成单元在所述第一液体中基于所述第二液体和所述气体形成中空液滴； 所述中空液滴与所述第一液体在萃取管路中流动，所述中空液滴与所述第一液体之间发生传质反应，以便使所述第一液体中的所述样品进入所述中空液滴的所述第二液体中，形成含有所述样品的中空液滴； 利用排气管路从所述萃取管路排出所述含有所述样品的中空液滴；以及 利用富集样品收集室收集所述样品被富集的所述第二液体。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一液体以流量为100-2000μ L/min提供的，所述第二液体以流量为5-100 μ L/min提供的， 任选地，所述气体以流量为100-2000 μ L/min提供的。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中空液滴的直径为50μ m-1000 μ m， 任选地，所述中空液滴的液膜厚度范围为I μπ?-500 μπι。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传质反应的时间为1-10秒。
【专利摘要】本发明公开了基于液液萃取的富集装置和方法。其中，该装置包括：第一液体进料线路、第二液体进料线路、气体进料线路、中空液滴形成单元、萃取管路、排气管路和富集样品收集室。该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。
【IPC分类】B01D11/04
【公开号】CN105126386
【申请号】CN201510467609
【发明人】徐建鸿, 王文婷, 桑富宁, 骆广生
【申请人】清华大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月3日