转盘萃取塔实验装置实验指导书.doc

文档介绍：转盘萃取塔实验装置——实验指导书
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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
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液滴的分散可以通过以下几个途径实现。
A借助喷嘴或孔板，如喷塔和筛孔塔。
B借助塔内的填料，如填料塔。
C借助外加能量，如转盘塔，振动塔，脉动塔，离心萃取器等。液滴的尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。
（3）萃取塔的操作。
萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散相，分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时，应使分散相不断在塔顶分层凝聚，当两相界面维持适当的高度后再开启分散相出口阀门，并停靠重相出口的口形管自动调节界面高度。当重相作为分散相时，则分散相不断在塔的分层段凝聚，两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。
3、液一液传质设备内的传质
与精馏、吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式来表示：
式中NOR——萃余相为基准的总传质单元数；
x——萃余相中溶质的浓度；
——与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度；
、——分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度。
传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示：
式中，HOR——以萃余相为基准的传质单元高度；
H——萃取塔有效接触高度。
已知塔高H和传质单元数NOR，可由上式来得HOR的数值，HOR反映萃取设备传质性能的好坏，HOR越大，设备效率越低。影响萃取设备传质性能HOR的因素很多，主要有设备结构因素、两相物性因素、操作因素以及外加能量的形式和大小的因素等等。
按萃取相计算的体积总传质系数K
式中，为萃取相水的流量，A为塔截面积。
4、外加能量的问题。
液液传质设备引入外界能量促进液体的分散，改善两相的流动条件，这些均有利于传质，从而提高萃取的效率，降低萃取过程的传质单元高度，但应注意，过度的外加能量将大大增加设备内的轴向混合，减小过程的推动力。此外过度分散的液滴，滴内将消失内循环。这些均是外加能量带来的不利因素。权衡两方面的因素，外加能量应适度，对于某一具体萃取过程，一般应通过实验寻求合适的能量输入量及其形式。
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5、液泛
在连续逆流萃取操作中，萃取塔的通量（又称负荷）取决于连续相容许的线速度，其上限为最小的分散相液滴处于相对静止状态时的连续相流速。这时塔刚处于液泛点（即为液泛速度）。在实验室操作中，连续相的流速应在液泛速度以下。为此需要有可靠的液泛数据，一般这是在中试设备用实际物料实验测得的。
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。影响脉冲填料萃取塔分离效率的因素主要有填料的种类、轻重两相的流量及脉冲强度等。对一定的实验