萃取塔的操作和萃取传质单元高度的测定实验

液-液萃取塔的操作及其传质单元高度的测定化工原理实验室赵培张秋香一.实验目的⑴掌握萃取塔传质单元高度的测定方法，学会分析外加能量对液-液萃取塔传质单元高度的影响；⑵了解引起萃取塔液泛不正常现象出现的原因以及处理方法；⑶了解液-液萃取设备的结构和特点。二.实验原理萃取是利用液体混合物各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。溶质A，稀释剂B，溶剂S，当B、S不互溶时,萃取和吸收一样,均属两相传质,因此,其传质过程的数学表达式和吸收一样。三.萃取和吸收的区别四.萃取塔结构特征⑴需要适度的外加能量；⑵需要足够大的分层分离空间。五.萃取塔的操作特点⑴分散相的选择a.流量大的一相作为分散相；b.不易润湿材质的一相作为分散相；c.根据界面张力理论d.粘度大的、含放射性的、成本高的选为分散相（2）外加能量的大小有利：a.增加液液传质面积；b.增加液液传质系数。不利：a.返混增加，传质推动力下降；b.液滴太小，内循环消失，传质系数下降；c.容易发生液泛，通量下降。（3）液泛a.定义：当连续相速度增加，或分散相速度下降，此时分散相上升或下降速度为零，对应的连续相速度即为液泛速度；发生的现象称之为液泛。b.影响液泛的因素：①外加能量的大小；②流量、系统的物性。六.萃取塔的操作与控制㈠开车㈡物料衡算维持分相界面恒定，可以达到总物料的平衡；操作中利用Π管来控制总物料平衡。㈢达到稳定操作的时间稳定时间=3×替代时间（一般需20min）时间时间七.萃取设备内的传质效果㈠传质单元数和传质单元高度NA=K(Ha)ΔCM=G油(CF-CR)NOR：反映分离的难易HOR：反映设备的性能MRFa油ΔCCCKGHH=HOR·NOR㈡影响传质效果的因素①操作因素：S；Xs；T②设备因素：分散相的选择；外加能量的大小；设备形式及结构。㈢传质单元高度的测定ORNMRFΔCCCH已知，从而可测出HORMRF油ΔCCCKaGHORORNHH（4）物料衡算F+S=R+EFxf+SxS=RxR+ExE∵xS=0∴Fxf=RxR+ExE其中：取F/S=1xf=xR+xE可求出xE。（5）ΔCm的计算RffRffmCCCln0)（C）C（CΔCkCCEf（6）C与x的换算油ffρ122xC油RRρ122xC水EEρ122xC0CS八.实验流程图九.实验步骤1.先灌满连续相；2.再开启分散相；3.将转速分别调至300,500,650,900,1100,1450;4.取样分析进口苯甲酸浓度xf,随外加能量增加，分析出口浓度xR，从而计算传质单元数，最终测得传质单元高度HOR。十.原始数据记录(1)一次性原始数据塔径：；塔板数：；板间距：；塔高：；温度：；NaOH浓度；取样煤油体积数。（2）原始数据表十一.作图