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《多组份稀土体系串级萃取分离理论级数计算公式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第24卷第3期稀土Vol.24,No.32003年6月ChineseRareEarthsJune2003X多组份稀土体系串级萃取分离理论级数计算公式1122丁永权,喻民,刘正平,陈立红(1.江西金世纪新材料股份有限公司,江西南昌330013;2.华东交通大学,江西南昌330013)摘要:对多组份串级萃取理论级数计算公式进行了研究,并推导出多组份串级萃取理论级数计算公式。在多组份的组份数减少到两组份时,级数计算公式可还原成两组份级数计算公式,说明本文推导出的多组份串级萃取理论级数计算公式是正确的。关键词:稀土;多组份分离;级数计算;平均分离因素
2、中图分类号:O614.33;TF804文献标识码:A文章编号:1004-0277(2003)03-0008-04[1]*在阿德斯(Alders)分馏萃取理论中,在假定′PB-PBBn+mm+1=loga/log′+2.303log*(d)各级萃取器的萃取比EA和EB是恒定的情况下,推EMPB-PBn导出了恒定萃取比体系下的级数计算公式为:b≈由公式(c)、(d)计算的级数与实际稀土生产情n′-(m+1)EA,a=(EB)。即:况非常接近,提高了计算精度,因此发展了阿德斯的n=logb/logEA=logb/logBEB(a)分馏萃取理论。′1
3、B本文在徐光宪教授推导出的两组份串级萃取级m+1=loga/log(′)=loga/log(′)(b)EBEA数计算公式基础上,采用平均分离因素数学模型,推用公式(a)、(b)计算的级数与实际稀土生产情导出另一种形式的串级萃取级数计算公式。该公式况偏差较大。徐光宪教授在阿德斯的分馏萃取理论不但适用两组份体系,也适用多组份体系,并且公式基础上,根据实际稀土萃取生产工艺中,萃取段和洗形式更直观,更简单,适用范围更大。′涤段的混合萃取比EM和EM基本恒定(除第1级和第n+m级外),推导出了恒定混合萃取比体系下的1多组份体系分馏萃取模型剖析[2,3]
4、两组份串级萃取理论的计算公式。其中级数计算分馏萃取体系可分解为逆流萃取和逆流洗涤两公式为:部分。当水相进料时,把进料级合并到萃取段(如图*PA-PA11);当有机相进料时,把进料级合并到洗涤段。n=logb/logBEM+2.303log*(c)PA-PAn图1分馏萃取体系的分解Fig.1FractionalextrationsystemX收稿日期:2002-05-13作者简介:丁永权(1959-),男,江西萍乡人,工程师,主要研究方向:稀土萃取分离工艺。第3期丁永权等:多组份稀土体系串级萃取分离理论级数计算公式9图1中:纯A=2(Ai)n+
5、m,2(Bj)n+m=1-2将(1)代入(9)得(2PAi)k+1=EM(21Ai)k=B(Ai)n+m;纯B=2(Bj)1,2(Ai)1=1-2(Bj)1。EM2PA)/(1+(B-1)2PA)(11)ii多组份体系原料组成:相邻两级水相中易萃组份A的纯度增量$2元素:Ai+Ai-1+⋯⋯+A5+A4+A3+A2+A1(PA)k与$k的比值为:i+B1+B2+B3+B4+B5+⋯⋯+Bj-1+Bj$2(PA)k(2PA)k+1-(2PA)kiii随着下标i的增大越易萃取==萃取性能:$k(k+1)-k2随着下标j的增大越难萃取(BEM-1)
6、(2PA)k-(B-1)(2PA)kiiBAi/Bj(12)1+(B-1)(2PAi)k2多组份体系串级萃取级数计算公式上式中级数下标k可以略去,又当级数n很大的推导时,(12)式近似地等于微商,即:dk$k在推导公式过程中,我们假定进料级中的难、易µd(2PA)$2(PA)ii萃组份的总摩尔分数或总含量等于或接近原料中的1+(B-1)2PAi难、易萃组份的总摩尔分数或总含量;而它们各组份=2(13)(BEM-1)2PAi-(B-1)(2PAi)的分摩尔分数或分含量与原料中的难、易萃组份的积分(13)式,得:分摩尔分数或分含量是不相等的,是随
7、着体系工艺(2PA)nni参数、原料组成等条件变化而变化的。多组份体系实d(2PAi)n=∫dk=∫2际槽体中的组成证明本假设是正确的。0(2P)(BEM-1)2PAi-(B-1)(2PAi))Ail2.1多组份体系级数计算公式的推导(2PA)nid(2PA)由类似两组份体系萃取平衡关系式,可简便地i+∫=n1+n2(14)(BEM-1)得到多组份体系纯A和纯B的纯度平衡线方程:(2PA)l-2PAiiB-12PA=B21A/(1+(B-1)2PA)iii(1)上式中:2PA=21A/(B-(B-1)2PA)(2)*iii1(2PAi)n/(
8、(2PAi)-(2PAi)n)n1=ln*;(15)2PBj=21Bj/(B′-(B′-1)2PBj)(3)BEM-1(2PAi)1/(2PAi)-(2PAi)1)
