液液萃取设备(作业-综述)

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1、液-液萃取设备姓名：肖普班级：化工3班学号：0910370315课程：化工原理引言液-液萃取设备必须同时满足两相的充分接触（传质）和较完全的分离。液-液两相间密度差小，界面张力不大，为了提高萃取设备的效率，通常要补给能量，如搅拌、脉冲、振动等。在液-液萃取过程中，要求在萃取设备内两相能密切接触并伴有较高的湍动，以实现两相之间的质量传递；尔后，又能使两相较快的分离。但是，由于液-液萃取中两相间的密度差较小，实现两相的密切接触和快速分离要比气-液系统困难的多。根据两相接触方式，萃取设备分为逐级接触和微分接触式两种；根据有无外功输入分为外加能量和无外加能量两种。原则：1、当两相流量相差很大时，将流

2、量大的选做分散相可增加相际传质面积。但是，若所用的设备可能产生严重轴向返混时，应选择流量小的作分散相，以减小返混的影响。2、在填料塔、筛板塔等萃取设备中，应将润湿性差的液体作为分散相。3、当两相年度相差较大时，应将粘度大的液体作为分散相，这样液滴在连续相内沉降（或升浮）速度较大，可提高设备生产能力。4、为减小液滴尺寸并增加液滴表面的湍动，对于界面张力梯度大于零的无锡，溶质应从液滴向连续相传递。5、为降低成本和保证安全操作，应将成本高的和易燃易爆的液体作为分散相。产生分散相的动力微分接触式逐级接触式重力差喷啉塔、填料塔筛板塔、流动混合器机械搅拌转盘萃取塔、搅拌萃取塔、振动筛板塔混合澄清器脉冲脉

3、冲填料塔、脉冲筛板塔脉冲混合澄清器离心力作用连续式离心萃取器逐级式离心萃取器一、混合-澄清槽混合-澄清槽是典型的逐级接触式萃取设备。它可单级操作，也可多级组合操作。每个萃取级包括混合槽和澄清器两个主要部分。混合槽中安装搅拌装置，也可采用静态混合器、脉冲或喷射器来实现两相的充分混合。澄清器的作用是将已接近平衡状态的两液相进行有效分离。对易于澄清的混合液，可以依靠两相间的密度差进行重力沉降（或升浮）。对于难分离的混合液，可采用离心式澄清器加速两相分离过程。操作时，被处理的混合液和萃取剂首先在混合槽内充分混合，再进入澄清器中进行澄清分层。多级混合-澄清槽是由多个单级萃取单元组合而成。混合-澄清槽的

4、优点：传质效率高（级效率一般80%以上）；操作方便；运转稳定可靠；结构简单；可处理含有悬浮固体的物料。混合-澄清槽的缺点：水平排列的设备占地面积大；每级内都有搅拌装置；液体在级间流动需泵输送，故能耗多；设备费及操作费较高。为克服水平排列多级的缺点，可采用箱式和立式混合-澄清萃取设备。二、塔式萃取设备习惯上，将高径比很大的萃取装置统称为塔式萃取设备。为了获得满意的萃取效果，塔设备应具有分散装置，以提供两相间较好的混合条件。同时，塔顶、塔底均有足够的分离段，使两相很好的分层。由于使两相混合和分离所采用的措施不同，因此出现了不同结构形式的萃取塔。1、填料萃取塔和脉动填料萃取塔用于萃取的填料塔与用于

5、气-液传质过程的填料塔结构基本相同，即在塔体内支承板上充填一定高度的填料层。萃取操作时，连续相充满整个塔中，分散相以液滴状通过连续相。为防止液滴在填料入口处聚结和过早出现液泛，轻相入口管应在支承器之上25~50mm处。选择填料材质时，除考虑料液的腐蚀性外，还应使填料只能被连续相润湿而不被分散相润湿，以利于液滴的生成和稳定。当填料层高度较大时，每隔3~5m高度应设置再分布器，以减小轴向返混。填料尺寸应小于塔径的1/8~1/10，以降低壁效应的影响。填料塔结构简单，操作方便，特别适合处理腐蚀性料液。当工艺要求小于三个萃取理论级时，可选用填料塔。为防止分散相液滴过多聚结，可增加塔内流体的湍动，即向

6、填料提供外加脉动能量，造成液体脉动，这种填料塔成为脉动填料塔。但须注意，向填料塔加入脉动会使乱堆填料趋向定向排列，导致沟流，从而使脉动填料塔的应用受到限制。1、筛板萃取塔塔体内装有若干层筛板，筛孔直径比气-液传质的孔径药效。工业中所用孔径一般为3~9mm，孔距为孔径的3~4倍，板间距为150~600mm。如果选轻相为分散相，则其通过踏板上的筛孔而被分散成细滴，与塔板上的连续相密切接触后便分层凝聚，并聚结于上层筛板的下面，然后借助压强差的推动，再经筛孔而分散。重液相经降液管六只下层塔板，水平横向流到筛板另一端降液管。两相如是依次反复进行接触与分层，便构成逐级接触萃取。如果先重相为分散相，则应使

7、轻相通过盛业管进入上层塔板。筛板萃取塔内由于塔板的限制，减小了轴向返混，同时由分散相的多次分散和聚结，液滴表面不断更新，使筛板萃取塔的效率比填料塔有所提高，再加上筛板塔结构简单，价格低廉，可处理腐蚀性料液，因而在许多萃取过程中得到广泛应用。1、脉冲筛板萃取塔脉冲筛板塔也称液体脉动筛板塔，是指由于外力作用使液体在塔内产生脉冲运动的筛板塔，其结构与气-液系统中无溢流管的筛板塔类似。操作时，轻重液体皆穿过筛板而逆向