高粘溶剂液滴群传质特性地研究.pdfVIP

16 溶剂萃取新进展 高粘溶剂液滴群传质特性的研究 于杰费雏扬 (清华大学化学I程系北京lC,C(：84) 摘要本文测定了三种不同粘度体系的液滴群传屡系羔i．ii最爱明液 清直径、牯度对传质系效均有髟痢，其中粘度的影晌更为显袁。文中，王埘寅骑 结果与文献报道的各种敛芋镇型进行丁对比，并提出了一种新∞班蔓·方法。 关键词高粘溶剂 液滴群传展系敛数学模型 1．前 -g 由于液一液堇取连曼的复杂性，萃取设备的设计钦，，：托焦高 不开中试过程．为了藏少投资和缩短实验周期，从基^匣理Hj发进 行萃取塔的设计成为当前研究的热点。传质系数估算的准确住直 接影响到设计的可靠性，因此研究人员在传质系数的实验测定稠 理论预测方可进行了大量的研究工作，并提出了许多估算传质系 测，特别是高秸溶剂传质系数的预测仍很固难。 前人对佟质系数鹋测定主要是通过单液滴实验逃行々j，难以 反映萃取塔中液滴群的相互作用及复杂的传质行为。为卫，开展溃 滴群的实验研究更为必要． 2．实验59．备及方法 2 I实验体系 k，；Gg 本实验以去离子水作连续相，以3eGTRPOv2i“体署 第一j；：基础墨论 17 散相采研究粘度对传质系数彭．影响。实验中采甩醋酸作溶质，传质 方向为由连续相到分散相，醋酸的初蛄浓度为0．2M。三个体系物 性数掘如表1所示。 表1体系物性鼗据(19C) 图1其验装置三 1往射泵2取样管3萃取挂{．注射器s．端盖 6漏三L7针头8，摄像头9靠靠m录像机 18 溶剂革取新进展 2．2实验装置 的玻璃柱，其下端的有机玻璃端盖上有10 个聋3mm的孔，孔的分布如图2所示。 实验采用美国Cole—Parmer公司生产 的7490]一】0型lo通道注射泵产生液滴 群。该注射泵可以保证安装在泵头上的lo 个注射器排出分数楣的流量完全一致，它的 画 流量范围为0．001pl·hrl—147ml- mln～，榴对误差±o．2％。液清的大小可以图2 jL分布吕 根据泵的流量和产生一定数量液滴的时问计算。实验qt控制泵的 流量使每个针头2～3s产生一个液滴。每纽实验中使用相同型号 的10个针头，针头与注射泉钉管同用耐腐蚀的Tefl。n管连接。液 滴群运动的特征用摄像矾用擐臻机来记录，其图象可直接记录在 00～ 倒置的取样漏斗．在每组实验中，记录3c～50个液滴在I 500mm之间的运动时间，取平均值。再通过分析两个取样口的样 品浓度，按照下述的计算方法，即可求得分散相的总传质系数： 2 3实验数据处理方法 假定足“在每组实验中为常数，液滴呈球形，其宜径为d，，通 过物料衡算可以得到计算K。的公式： Ⅳ K“=一≥In(1一E) (1) DI 其中， E=翟[塑 (2) ，^一，^l ． “…与连续相成平禽的分散相中HAc的浓度， 第一聋基础理论 1 9