文档介绍：气体搅拌萃取塔 液液萃取实验指导教师:萃取概述萃取是分离液体(固体)混合物的一种单元操作,其方法是选择一种溶剂使混合物中欲分离的组分溶解于其中,其余组分则不溶或少溶而获得分离。分类:液液萃取主要包括两大类传质过程:分级传质过程和微分连续接触式传质过程。分级传质过程按操作流程可分为:单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取、回流萃取等;而连续接触式传质过程则可分为连续逆流萃取和回流萃取等。应用:下列情况可采取萃取方法,①溶质A的浓度很小而稀释剂B又为易挥发组分时;②恒沸物或沸点相近组分的分离;③需分离的组分不耐热,蒸馏时易分解、聚合或发生其他变化时等。实验目的1、了解液—液萃取设备的结构和特点;2、熟悉液—液萃取塔的操作;3、学习、掌握萃取塔传质单元数、传质单元高度及体积总传质系数的测量方法;4、掌握水、气、油流量的变化对传质系数的影响。实验原理萃取是分离液体混合物的一种常用操作。其工作原理是在待分离的混合液中加入与之不互溶(或部分互溶)的萃取剂,形成共存的两个液相,并利用原溶剂与萃取剂对原混合液中各组分的溶解度的差别,使原溶液中的组分得到分离。———液传质的特点液—液萃取与吸收、精馏同属于相际传质操作过程,它们之间有很多相似之处。但由于在液—液萃取系统中,两相的密度差和界面张力均较小,因而会影响传质过程中两相的充分混合。为了强化两相的传质,在液—液萃取时需借助外力将一相强制分散于另一相中(如利用塔盘旋转的转盘塔、利用外加脉冲的脉冲塔等)。然而两相一旦充分混合,要使它们充分分离也较为困难,因此,通常在萃取塔的顶部和底部都设有扩大的相分离段。萃取过程中,两相混合与分离的好坏,将直接影响萃取设备的效率。影响混合和分离的因素有很多,分离效果除了与液体的物性有关外,还与设备结构、外加能量和两相流体的流量等因素有关,以致于很难用数学方程直接求得,所以表示传质好坏的级效率或传质系数的值多用实验直接测定。研究萃取塔性能和萃取效率时,应注意观察操作现象,实验时应注意了解以下几点:(1)液滴的分散与聚结现象;(2)塔顶、塔底分离段的分离效果;(3)萃取塔的液泛现象;(4)外加能量大小(改变振幅,频率)对操作的影响。—液萃取塔的计算本实验以水为萃取剂,从煤油中萃取苯甲酸。水相为萃取相(用字母E来表示,又称连续相、重相),煤油相为萃余相(用字母R来表示,又称分散相、轻相)。在煤油相(轻相)入口处,-(Kg苯甲酸/Kg煤油)之间为宜。煤油相(轻相)从塔底进入,作为分散相向上流动,经塔顶分离段分离后由塔顶流出。水相(重相)由塔顶进入,作为连续相向下流动至塔底经π形管流出。水与煤油两相在塔内呈逆向流动。在萃取过程中,一部分苯甲酸从煤油(萃余相)转移至水(萃取相)。萃取相及萃余相的进、出口浓度均由容量分析法测定。考虑到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,故可以认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化。萃取过程物流示意图(1)传质单元数NOE萃取相计算传质单元数NOE的计算公式为:式中:—进入塔顶时,萃取相中苯甲酸的质量比组成(kg苯甲酸/kg水),本实验中;—离开塔底时,萃取相中苯甲酸的质量比组成(kg苯甲酸/kg水);—在塔内某一高度处,萃取相中苯甲酸的质量比组成(kg苯甲酸/kg水);—在塔内某一高度处,与萃余相中苯甲酸组成XR相平衡的萃取相中苯甲酸的质量比组成(kg苯甲酸/kg水)。