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1、第51卷第3期化工学报Vol.5132000年6月JournalofChemicalIndustryandEngineering(China)June2000研究简报转盘萃取塔的改进齐鸣斋戴杰(华东理工大学化工系,上海200237)(南京化工厂研究所,南京210038)关键词萃取塔改进转盘塔闭式涡轮转盘塔中图分类号TQ028.32涡轮搅拌器
2、而被充分(预)分散,且所需NR相应引言低得多(一般小于RDC的临界转速NRc).因此,转盘塔(RDC)具有结构简单、通量大、造价已被涡轮分散的液滴在沿轴向上升途中被转盘进一低、操作维修方便等优点,得到广泛应用.但步分散的几率较小.这样,便达到既降低NR又减RDC靠平滑转盘在全塔上、下一致地对连续相小dp及轴向液滴大小分布过宽的目的.而塔上部(c)和分散相(d)整体输入能量造成以下问题.的转盘又保证了塔内液体湍动的能量需要,以获得(1)转速NR较高,导致c相轴向混合严重、高的传质效率.实验结果很好地验证了开发设计能耗大、转轴晃动厉害,塔内界面张
3、力大的物意图.系更是如此;1实验部分(2)液滴平均直径dp、持液率轴向分布过宽.即进口端液滴不能被最初几块转盘充分分散,1.1CTRDC实验设备dp大上升快,小,较长一塔段(约0.5m左右)设备设计须确定定环内径Ds、转盘直径DR、不能发挥有效作用.而液滴上升过程中会被转盘不隔室高度HT与塔内径DT的关系.以文献[5]断分散,以至出口端分散过度,dp过小、偏大,提供的经验关联式为依据,考虑到NR较低,DT/易过早出现液泛.塔内变化大的物系则更加DR、DT/HT、Ds/DT取值时兼顾了结构参数对通突出.量和塔效率的影响.结构尺寸见表
4、1.塔体为两节为了优化RDC的性能,许多学者作了大量改厚壁扩口玻璃管,两端用法兰连接.定环经定距管进研究,开发出多种改进型转盘塔,如开式涡轮转由3根直径5mm的拉杆固定,转盘及闭式涡轮经[1]盘塔(OTRDC)、加装丝网的改进型转盘塔定距管固定于直径14mm的转轴上.闭式涡轮外[2](MRDC)、不对称转盘塔(ARD)、采用六叶桨径45mm,吸入口内径30mm,叶片高度10mm,[3,4]式搅拌器的Kuhni塔及Scheibel塔等.但往往厚度1mm,6片叶片与径向成60(向后斜)安对RDC结构上的缺陷改进不力,而自身结构更趋装.所有内件均用
5、不锈钢制造.复杂.本文以保持RDC结构简单为原则,以降低Table1ParametersofCTRDCNR、减小dp并使其轴向分布趋于均匀为目的,成DTDsDRHTHDTDTDs功地开发了一种改进型萃取塔闭式涡轮转盘塔DHDn1n2/m/m/m/m/mRTT(CTRDC,rotatingdiskcontactorwithclosedturbine),即在d相进口端以1~2块闭式涡轮代替平0.0750.0490.0450.031.601.672.500.65502滑转盘,其余部分与RDC结构完全一样.由于闭式涡轮的强烈搅拌作用,d相入塔
6、后即被吸入闭式1.2实验物系实验所用物系及物性数据见表2.甲苯、丙19990125收到初稿,19990528收到修改稿.酮、正丁醇均为工业级,水为自来水.联系人及第一作者:齐鸣斋,男,44岁,博士,副教授.400化工学报2000年6月Table2Physicalpropertiesofsystems(20)2实验结果与讨论PuritySystemName/kgm-3/mPas/mNm-1/%2.1流体力学[8]toluene(
7、d)8670.586>99.52.1.1转速RDC存在NRc.按Laddha的经验134.0water(c)9991.0公式计算本实验的NRc,物系-1的NRc1=650r-1-1acetone(solute)7910.322>99.5min,物系-2的NRc2=200rmin.CTRDCn-butanol(d)8102.89>99.0所需的操作转速小于NRc.NR的明显降低,不仅21.7使功耗下降,c相轴向混合程度减小,塔效率提water(c)9991.0高,而且有利于转轴的设计、安装和操作维护.如对于物系-1,正常操作转速可由8
8、00~1100r1.3实验流程及方法-1-1min降至550rmin以下.实验装置流程见图1.开机后,当每相流过32.1.2持液率图2标绘了
