实验十 萃取实验

《实验十 萃取实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、5.2萃取实验Ⅰ转盘萃取塔一、实验目的1、掌握转盘萃取塔操作的工艺流程特点；2、学习转盘萃取塔效率或传质单元高度的测定方法；3、研究不同搅拌转速对萃取塔效率或传质单元高度的影响。二、实验内容1、测定转盘萃取塔效率或传质单元高度；2、测定外加能量对萃取塔传质效率的影响。三、实验原理　　萃取塔是石油炼制、化学工业和环境保护等部门广泛应用的一种液-液传质设备，具有结构简单、便于安装和制造等特点。在液-液传质系统中，两相间的重度差较小，界面张力差也不大，导致推动相际传质的惯性力较小，已分层的两相分层分离能力也不高。为了

2、提高液液相传质设备的效率，常常补给外加能量，如搅拌、脉冲、振动等。本实验所采用的设备为转盘萃取塔，通过调节转盘的速度可以改变外加能量的大小。　本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸，苯甲酸在煤油中的浓度约为0.2%（质量）。水相为萃取相（用字母E表示，又称连续相、重相），煤油相为萃余相（用字母R表示，又称分散相、轻相）。在萃取过程中苯甲酸部分地从萃余相转移至萃取相。萃取相及萃余相的进出口浓度由容量分析法测定。考虑水与煤油是完全不互溶的，且苯甲酸在两相中的浓度都很低，可认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化

3、。萃取塔的分离效率可以用传质单元高度或理论级当量高度表示。在轻重两相流量固定的条件下，增加转盘的速度，可以促进液体分散，改善两相流动条件，提高传质效果和萃取效率，降低萃取过程的传质单元高度。但过多的外加能量加入反而会使萃取效率下降，因此寻找适度的外加能量成为本实验的重要目的。1、按萃余相基准的总传质单元数和总传质单元高度：(5-2)式中——萃取塔的有效接触高度；——萃余相基准的总传质单元高度，表示设备传质性能的好坏程度；——萃余相基准的总传质单元数，表示过程分离的难易程度。(5-3)式中——萃取塔内某处萃余相中

4、溶质的浓度，以质量分率来表示（下同）；——与相应萃余相浓度成平衡的萃取相中溶质的浓度；，——分别表示进塔和出塔的萃余液中溶质的浓度。若平衡线为直线，则可按下式计算：(5-4)式中，——出塔萃取相中溶质的浓度。于是：，其大小反映萃取设备传质性能的好坏。2、萃取塔效率的计算：(5-5)3、按萃余相计算的体积总传质系数(5-6)式中S——萃取相中纯溶剂的流量；——萃取塔截面积；——按萃余相计算的体积总传质系数。四、实验装置本实验装置流程见图5-2所示。图5-2萃取实验装置流程图1——重相磁力泵；2——重相贮槽；3——

5、重相流量计；4——Π型管；5——电机；6——萃取塔；7——轻相流量计；8——轻相贮槽；9——轻相磁力泵五、实验方法1、将煤油配制成含苯甲酸的溶液（饱和或近饱和状态），然后把它倒入轻相贮料槽内，用磁力泵将它送入系统内。2、接通水管，将水送入贮水槽内，用磁力泵将它送入系统。3、实验时，先将连续相——水充满塔体，然后开启分散相——油管路上的阀门。水与油的流量之比接近1：1。4、待分散相在塔顶凝聚一定厚度后，再通过连续相出口管路中Π型管上的阀门开度来调节两相界面高度，操作中应维持上集液板中两相界面的恒定。5、通过调节转

6、速来控制外加能量的大小，待设备运转稳定后，取样进行分析。六、注意事项1、磁力泵切不可空载运行；2、直流调速器在900转/分左右为共振区段，对设备有一定的损坏威胁，建议实际操作转速不要大于800转/分；3、配制煤油苯甲酸饱和溶液时，不要把固体苯甲酸倒入物料箱内，以免损坏磁力泵；4、萃余相煤油经油水分离后，再重复使用；5、轻、重相分离层面高度的设定，可根据萃余相在塔顶保证足够分离停留时间，产生溢流而定；6、实验结束，须排尽塔体内的残余液体。关闭电源。做好清洁工作。七、实验要求⒈将实验数据和数据整理结果列在表格中（参

7、考表5-2，5-3），并以其中一组数据为例写出计算过程。表5-2萃取实验原始数据记录编号原料流量F(L/h)溶剂流量S(L/h)/mlNaOH转速RPM/mlNaOH12345NaOH的当量浓度为：N表5-3萃取实验数据处理编号转速n萃余相浓度xR萃取相浓度yE平均推动力∆xm传质单元数NOR传质单元高度HOR效率η123452．分析外加能量对萃取塔效率的影响趋势。Ⅱ振动筛板萃取塔一.实验目的1)掌握振动筛板萃取塔操作的工艺流程特点；2)学习振动筛板萃取塔效率或传质单元高度的测定方法；3)研究不同搅拌转速对萃取

8、塔效率或传质单元高度的影响。二.实验内容1)测定振动筛板萃取塔效率或传质单元高度；2)测定外加能量对萃取塔传质效率的影响。三.实验装置的基本情况和技术数据实验装置的流程示意图见图一。萃取塔为振动筛板萃取塔。塔身为硬质硼硅酸盐玻璃管，塔顶和塔底的玻璃管端扩口处，分别通过增强酚醛压塑法兰、橡皮圈、橡胶垫片与不锈钢法兰连结。塔内有16块筛板，筛板由安装在塔顶上的电机主轴相连。电动机为直流电动