试析液—液—固三相流萃取研究

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1、天津大学硕士学位论文液—液—固三相流萃取研究姓名：张学岗申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李修伦2001.1.1天津人学彬川‘学位论文摘要红本文中以苯甲酸～水一煤油萃取体系为例，讨论了活性炭微粒的加入对举取过程的影响，即把吸附性固体微粒加入液一液萃取过程，将吸附过程和萃取过程相结合，采用多相流流化技术，以研究探讨新型高效萃取过程。一(文中首先讨论了活性炭微粒的加入对该体系的萃取平衡和萃取动力学的影响。实验表明，活性炭微粒的加入虽然不会改变苯甲酸在水一煤油中原有的萃取平锄常数，但由于活性炭微粒对苯甲酸的选择性吸附，苯甲酸在水和煤油中的平衡浓度均有大幅度降低；动力学实验

2、表明：随着体系固含率的增加，水相一料浆棚(汕相乘I活性炭固相的混合相)之问基于水相的传质系数觑a和传质增强因子玩随之增大；水相一料浆相之间的传质系数kLa随体系搅拌强度的增加而增大，J巾增强因子岛却随着搅拌强度的增加而有所减小：活性炭微粒越小越有利于促进传质。在此基础上，在本文中建立了一套往复式振动筛板萃取塔试验装置，将活性坡微粒加入苯甲酸一水一煤油萃取体系中，研究了液一液一固三相逆流脉冲萃取过程的传质特性，分析了固体微粒对液一液传质过程的影响机理，提出了液～液一嘲j相逆流萃耿计算的微分扩散模型，计算结果与实验数掘吻合较好。往复式振动筛板萃取塔实验表明：在各种振动条件下，随

3、着固含率的增加，传质效率逐渐增大，当油相中固相质量含率达到0．5％时，传质效率达到最大，之后随着固含率的增加，传质效率略有减小；与此类似，随着搅拌强度的增大，传质效率也随之增大，当振动强度4厂达到2．17cm／s时，传质效率达到最大，之后随着振动强度的增加，传质效率逐步下降；连续相的选择影响传质过程的进行：油相为连续相时，活性炭微粒的加入有利于传质的进行，而当油相为分散相时，活性炭微粒的加入则不利于传质的进行。总之，实验表明，一定的条件下将少量吸附性固体微粒的加入液一液萃取过程，可在输入较小能量的条件下实现较高的分离要求：采用多相流技术又避免了固定床的诸多缺点，因此应用活性

4、炭等吸附性微粒强化萃取过程有着潜在的应用、／年【】开发前景。、天津人学硕j‘学位论文摘要关键词：活性炭微粒萃取平衡萃取动力学传质增强因子液一液一固三相流振动筛板萃取塔丕鲨查兰婴圭堂堡堡兰一一————————型璺竺!一AbstractInthispapertheactivecarbonparticlesareaddedtoliquid—liquidextractionprocesstofindoutanewextractionprocesswithhighefficiency．BecausetheactivecarbonparticlesCallabsorbsolutefro

5、mliquidphases，theabsorptionprocessandtheextractionprocessarecombinedinthisprocedure．Atthesametime，fluidizingtcchnologyisadoptedExperimentsarecarriedoutintheWater--Benzoicacid—Keroseneextractionsystem．Tofindoutthemasstransfermechanism，thephaseequilibriumandtheextractiondynamicscharacteristi

6、cofthissystemarestudiedfirstlyExperimentalresultsshowthephaseequilibriumconcentrationsofthesoluteinboththewaterandoilphasesaredecreasedbyparticles’absorption．Extractiondynamicsexperimentsshowthatmasstransferrate、masstransferratecoefficientandlnasstransferenhancefactorincreasewithactivecarb

7、onparticlesaddition；Masstransferrateandmasstransferratecoemcientinerease．howeverenhancefactordecreaseswithagitationintensity；thesmallparticleshavelargereffectO／1improvementofmasstransferthanlargeparticles．Andthentheactivecarbonparticlesareaddedinareciprocating