转盘萃取塔实验装置实验指导书

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1、转盘萃取塔实验装置——实验指导书化工原理实验装置系列之转盘萃取塔实验装置实验指导书杭州言实科技有限公司2006.4杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第8页共8页转盘萃取塔实验装置——实验指导书目录一、实验目的3二、实验原理3三、实验装置5四、实验方法6五、注意事项7六、报告内容7七、思考题7八、附录8杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第8页共8页转盘萃取塔实验装置——实验指导书转盘萃取塔实验一、实验目的⒈了解液--液萃取塔的结构及特点。⒉掌握液--液萃取塔的操作。⒊掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液

2、--液萃取塔传质单元高度和量的影响。二、实验原理1、液—液萃取设备的特点液--液相传质和气液相传质均属于相同传质过程。因此这两类传质过程具有相似之处，但也有相当差别。在液液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大：所以从过程进行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分散的两相，分层分离能力也不高。因此，对于气液接触效率较高的设备，用于液液接触就显得效率不高。为了提高液液相传质设备的效率。常常补给能量，如搅拌、脉动、振动等。为使两相逆流和

3、两相分离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。2、液—液萃取塔的操作（1）分散相的选择在萃取设备中，为了使两相密切接触，其中一相充满设备中的主要空间，并呈连续流动，称为连续相kl一相以液滴的形式，分散在连续相中，称为分散相，哪一相作为相对设备的操作性能、传质效果有显著的影响。分散相的选择可通过小试或中试确定，也可根据以下几方面考虑。1）为了增加相际接触面积，一般将流量大的一相作为分散相；但如果两相的流量相差很大，并且所选用的萃取设备具有较大的轴向混合现象，此时应将流量小的一相作为分散相，以减小轴向混合。2）应充分考虑

4、界面张力变化对传质面积的影响，对于>0系统，即系统的界面张力随溶质浓度增加而增加的系统；当溶质从液滴向连续相传递时，液滴的稳定性较差，容易破碎，而液膜的稳定性较好，液滴不易合并，所以形成的液滴平均直径较小，相际接触表面较大；当溶质从连续相向液滴传递时，情况刚好相反。在设计液液传质设备时，根据系统性质正确选择作为分散相的液体，可在同样条件下获得较大的相际传质表面积，强化传质进程。3）对于某些萃取设备，如填料塔和筛板塔等，连续相优先润湿填料或筛板是相当重要的。此时，宜将不易润湿填料或筛板的一相作为分散相。4）分散相液滴连续相中的沉降速度，与连续相的粘度有

5、很大的关系。为了减小塔径，提高二相分离的效果，应将粘度大的一相作为分散相。5）此外，从成本、安全考虑，应将成本高的、易燃、易爆物料作为分散相。（2）液滴的分散为了使其中一相作为分散相，必须将其分散为液滴的形式，一相液体的分散，亦即液滴的形成，必须使液滴有一个适当的大小。因为液滴的尺寸不仅关系到相际接触面积，而且影响传质系数和塔的流通量。较小的液滴，固然相际接触面积较大，有利于传质；但是过小的液滴，其内循环消失，液滴的行为趋于固体球，传质系数下降，对传质不利。所以，液滴尺寸对传质的影响必须同时考虑这两方面的因素。杭州言实科技有限公司TEL：0571-8

6、5670172第8页共8页转盘萃取塔实验装置——实验指导书此外，萃取塔内连续相所允许的极限速度（泛点速度）与液滴的运动速度有关，而液滴的运动速度与液滴的尺寸有关。一般较大的液滴，其泛点速度较高，萃取塔允许有较大流通量；相反，较小的液滴，其泛点速度较低，萃取塔允许的流通量也较低。液滴的分散可以通过以下几个途径实现。A借助喷嘴或孔板，如喷塔和筛孔塔。B借助塔内的填料，如填料塔。C借助外加能量，如转盘塔，振动塔，脉动塔，离心萃取器等。液滴的尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。（3）萃取塔的操作。萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散

7、相，分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时，应使分散相不断在塔顶分层凝聚，当两相界面维持适当的高度后再开启分散相出口阀门，并停靠重相出口的口形管自动调节界面高度。当重相作为分散相时，则分散相不断在塔的分层段凝聚，两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。3、液一液传质设备内的传质与精馏、吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。传质单元数表示过程分离难易的程度。对于稀溶液，传质单元数可近似用下式来表示：式

8、中NOR——萃余相为基准的总传质单元数；x——萃余相中溶质的浓度；——与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓