萃取塔的操作和萃取传质单元高度的测定实验详解.ppt

液-液萃取塔的操作 及其传质单元高度的测定 化工原理实验室 赵培 张秋香 一.实验目的 ⑴掌握萃取塔传质单元高度的测定方法，学会分析 外加能量对液-液萃取塔传质单元高度的影响； ⑵了解引起萃取塔液泛不正常现象出现的原因以及处理方法； ⑶了解液-液萃取设备的结构和特点。 二.实验原理 萃取是利用液体混合物各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。溶质A，稀释剂B，溶剂S，当B、S不互溶时,萃取和吸收一样,均属两相传质,因此,其传质过程的数学表达式和吸收一样。 三.萃取和吸收的区别 四. 萃取塔结构特征 ⑴需要适度的外加能量； ⑵需要足够大的分层分离空间。 五.萃取塔的操作特点 ⑴ 分散相的选择 a.流量大的一相作为分散相； b.不易润湿材质的一相作为分散相； c.根据界面张力理论 （2）外加能量的大小 有利：a.增加液液传质面积； b.增加液液传质系数。 不利：a.返混增加，传质推动力下降； b.液滴太小，内循环消失，传质系数下降； c.容易发生液泛，通量下降。 六.萃取塔的操作与控制 ㈠ 开车 ㈡ 物料衡算 维持分相界面恒定，可以达到总物料的平衡； 操作中利用Π管来控制总物料平衡。 ㈢ 达到稳定操作的时间 稳定时间=3×替代时间 （一般需20min） ㈡ 影响传质效果的因素 ①操作因素： S ； Xs ； T ②设备因素： 分散相的选择； 外加能量的大小； 设备形式及结构。 ㈢ 传质单元高度的测定 （4）物料衡算 F+S=R+E Fxf+SxS=RxR+ExE ∵ xS=0 ∴ Fxf=RxR+ExE 其中： 取F/S=1 xf=xR+xE 可求出xE。 八.实验流程图 十.原始数据记录 (1)一次性原始数据 塔径： ；塔板数： ；板间距： ；塔高： ； 温度： ；NaOH浓度 ；取样煤油体积数 。 （2）原始数据表 * * d.粘度大的、含放射性的、成本高的选为分散相 （3）液泛 a.定义： 当连续相速度增加，或分散相速度下降，此时分散相上升或下降速度为零，对应的连续相速度即为液泛速度；发生的现象称之为液泛。 b.影响液泛的因素： ① 外加能量的大小； ② 流量、系统的物性。 时间 时间 七.萃取设备内的传质效果 ㈠ 传质单元数和传质单元高度 NA=K(Ha)ΔCM=G油(CF-CR) NOR ：反映分离的难易 HOR ：反映设备的性能 H=HOR·NOR 已知，从而可测出HOR （5）ΔCm的计算 （6）C与x的换算 九.实验步骤 1.先灌满连续相； 2.再开启分散相； 3.将转速分别调至300,500,650,900,1100,1450; 4.取样分析进口苯甲酸浓度xf,随外加能量增加，分析出口浓度xR，从而计算传质单元数，最终测得传质单元高度HOR。