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化工原理实验装置系列之
转盘萃取塔实验装置
实验指导书
杭州言实科技
目录
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一、实验目的 3
二、实验原理 3
三、实验装置 5
四、实验方法 6
五、考前须知 7
六、报告内容 7
七、思考题 7
八、附录 8
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转盘萃取塔实验
一、实验目的
⒈ 了解液--液萃取塔的结构及特点。
⒉ 掌握液--液萃取塔的操作。
⒊ 掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液--液萃取塔传质单元高度和量的影响。
二、实验原理
1、液—液萃取设备的特点
液--液相传质和气液相传质均属于相同传质过程。因此这两类传质过程具有相似之处，但也有相当差异。在液液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大：所以从过程进行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分散的两相，分层别离能力也不高。因此，对于气液接触效率较高的设备，用于液液接触就显得效率不高。为了提高液液相传质设备的效率。常常补给能量，如搅拌、脉动、振动等。为使两相逆流和两相别离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的别离。
液—液萃取塔的操作
〔1〕分散相的选择
在萃取设备中，为了使两相密切接触，其中一相充满设备中的主要空间，并呈连续流动，称为连续相kl一相以液滴的形式，分散在连续相中，称为分散相，哪一相作为相对设备的操作性能、传质效果有显著的影响。分散相的选择可通过小试或中试确定，也可根据以下几方面考虑。
1〕为了增加相际接触面积，一般将流量大的一相作为分散相；但如果两相的流量相差很大，并且所选用的萃取设备具有较大的轴向混合现象，此时应将流量小的一相作为分散相，以减小轴向混合。
2〕应充分考虑界面张力变化对传质面积的影响，对于>0系统，即系统的界面张力随溶质浓度增加而增加的系统；当溶质从液滴向连续相传递时，液滴的稳定性较差，容易破碎，而液膜的稳定性较好，液滴不易合并，所以形成的液滴平均直径较小，相际接触外表较大；当溶质从连续相向液滴传递时，情况刚好相反。在设计液液传质设备时，根据系统性质正确选择作为分散相的液体，可在同样条件下获得较大的相际传质外表积，强化传质进程。
3〕对于某些萃取设备，如填料塔和筛板塔等，连续相优先润湿填料或筛板是相当重要的。此时，宜将不易润湿填料或筛板的一相作为分散相。
4〕分散相液滴连续相中的沉降速度，与连续相的粘度有很大的关系。为了减小塔径，提高二相别离的效果，应将粘度大的一相作为分散相。
5〕此外，从本钱、平安考虑，应将本钱高的、易燃、易爆物料作为分散相。
〔2〕液滴的分散
为了使其中一相作为分散相，必须将其分散为液滴的形式，一相液体的分散，亦即液滴的形成，必须使液滴有一个适当的大小。因为液滴的尺寸不仅关系到相际接触面积，而且影响传质系数和塔的流通量。