[发明专利]一种微流体萃取‑反萃连续多功能反应装置及其应用方法

权利要求书

1.一种微流体萃取-反萃连续多功能反应装置，其特征在于：包括电源开关（1）、超声波功率调节旋钮（2）、液晶显示屏（3）、加热温度调节旋钮（4）、数字输入表盘（5）、接头、连接管道（8）、膜分离装置、加热装置（16）、Y型分离管、毛细管、超声波发生器、平流泵、隔板（26）和控制器；反应装置内部通过隔板（26）分为萃取部分和反萃部分；

所述萃取部分反应装置外侧表面设有接头Ⅴ（11）和接头Ⅵ（12），接头Ⅴ（11）和接头Ⅵ（12）通过平流泵Ⅰ（20）与毛细管Ⅰ（18）一端连接，毛细管Ⅰ（18）另一端与Y型分离管Ⅰ（17）连接，毛细管Ⅰ（18）内设有超声波发生器Ⅰ（19），毛细管Ⅰ（18）外部还设有加热装置（16），Y型分离管Ⅰ（17）经Y型通道分离后与接头Ⅲ（9）、接头Ⅳ（10）连接；

所述反萃部分反应装置外侧表面设有接头Ⅰ（6）和接头Ⅱ（7），接头Ⅱ（7）通过连接管道（8）与萃取部分中的接头Ⅲ（9）连接，接头Ⅰ（6）和接头Ⅱ（7）通过平流泵Ⅱ（25）连接毛细管Ⅱ（23）一端，毛细管Ⅱ（23）另一端与Y型分离管Ⅱ（22）连接，Y型分离管Ⅱ（22）经Y型通道分离后与接头Ⅶ（13）、接头Ⅷ（14）连接，毛细管Ⅱ（23）内设有超声波发生器Ⅱ（24），毛细管Ⅱ（23）还设有加热装置（16）；

所述反应装置外侧表面设有分别与控制器连接的电源开关（1）、超声波功率调节旋钮（2）、液晶显示屏（3）、加热温度调节旋钮（4）和数字输入表盘（5）；超声波发生器和加热装置分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置，其特征在于：所述毛细管管径为0.1～10mm，材质为透明硅胶、镍基合金、聚二甲基硅氧烷或聚氯乙烯耐酸碱腐蚀材料。

3.根据权利要求1所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置，其特征在于：所述Y型分离管管径为0.1～10mm。

4.根据权利要求3所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置，其特征在于：所述Y型分离管由聚乙烯醇、聚乙二醇或亲水性丙烯酸共聚合树脂亲水性质材料以及聚二甲基硅氧烷、环烯烃类共聚物或聚甲基丙烯酸甲酯疏水性质材料通过3D打印的办法打印并热压键合而成。

5.根据权利要求1所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置，其特征在于：所述萃取或反萃液体流出方向上设有膜装置，膜装置再与接头连接。

6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置的应用方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）萃取过程中，水相为含Cu²⁺料液或In³⁺料液，有机相由LIX系列的铜萃取剂或者P204铟萃取剂和溶剂油组成；将水相和有机相分别连接接头Ⅴ（11）和接头Ⅵ（12），然后通过平流泵Ⅰ（20）流入到毛细管Ⅰ（18）中，在外加超声场或温度场的条件下进行萃取，萃取完成后萃取Cu²⁺有机相从接头Ⅲ（9）通过连接管道（8）进入到反萃部分中接头Ⅱ（7）；

（2）反萃过程中，水相为硫酸溶液或盐酸溶液，从接头Ⅰ（6）通入，接头Ⅰ（6）和接头Ⅱ（7）通过平流泵Ⅱ（25）流入到毛细管Ⅱ（23）中进行反萃，在外加超声场或温度场的条件下进行反萃，反萃完成后通过Y型分离管Ⅱ（22）从接头Ⅶ（13）、接头Ⅷ（14）流出。

7.根据权利要求6所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置的应用方法，其特征在于：所述步骤（1）中Cu²⁺料液中Cu²⁺浓度为3g/L，In³⁺料液中In³浓度为3g/L。

8.根据权利要求6所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置的应用方法，其特征在于：所述步骤（1）有机相中LIX系列的铜萃取剂或P204铟萃取剂占有机相体积5%～30%。

9.根据权利要求6所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置的应用方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）中外加超声场功率为100w～700w，步骤（1）和（2）中外加温度场的温度为35℃~100℃。

10.根据权利要求6所述的微流体萃取-反萃连续多功能反应装置的应用方法，其特征在于：所述步骤（1）平流泵Ⅰ（20）和步骤（2）平流泵Ⅱ（25）控制流速为0.02～50ml/min。