2024年4月10日发(作者:可悦欣)
化
姓名
实验日期
实验名称
一、实验目的
工
原理
学号
实
验报告
学院: 专业: 班级:
实验组号
成绩 指导教师
液液转盘萃取实验
1.了解转盘萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2.观察转盘转速变化时,萃取塔内轻、重两相流动状况,了解萃取操作的主要影响因素,
研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3.掌握每米萃取高度的传质单元数
二、实验原理
萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一,是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶
解度的差异而实现组分分离的单元操作。使用转盘塔进行液-液萃取操作时,两种液体在塔内
作逆流流动,其中一相液体作为分散相,以液滴形式通过另一种连续相液体,两种液相的浓度
则在设备内作微分式的连续变化,并依靠密度差在塔的两端实现两液相间的分离。当轻相作为
分散相时,相界面出现在塔的上端;反之,当重相作为分散相时,则相界面出现在塔的下端。
1.传质单元法的计算
计算微分逆流萃取塔的塔高时,主要是采取传质单元法。即以传质单元数和传质单元高度
来表征,传质单元数表示过程分离程度的难易,传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
HH
OR
N
OR
N
OR
、传质单元高度
H
OR
和萃取率
的实验测法。
(10-1)
式中,
H
-萃取塔的有效接触高度,m;
H
OR
N
OR
-以萃余相为基准的总传质单元高度,m;
-以萃余相为基准的总传质单元数,无因次。
N
OR
按定义,计算式为
N
OR
x
F
式中,
x
F
x
R
x
R
dx
xx*
(10-2)
-原料液的组成,kgA/kgS;
-萃余相的组成,kgA/kgS;
x
-塔内某截面处萃余相的组成,kgA/kgS;
x*
-塔内某截面处与萃取相平衡时的萃余相组成,kgA/kgS。
当萃余相浓度较低时,平衡曲线可近似为过原点的直线,操作线也简化为直线处理,如图
6-1所示。
图6-1萃取平均推动力计算示意图
则积分
式(6-2)得
N
OR
x
F
x
R
x
m
(10-3)
其中,
x
m
为传质过程的平均推动力,在操作线、平衡线作直线近似的条件下为
x
m
(
x
F
x
*)(
x
R
0)
(
x
F
y
E
/k)
x
R
(
x
F
x
*)(
x
F
y
E
/k)
ln
ln
(
x
R
0)
x
R
(10-4)
式中,
k
-分配系数,例如对于本实验的煤油苯甲酸相-水相,
k
=;
y
E
-萃取相的组成,kgA/kgS。
x
F
对于
得
、
x
R
和
y
E
,分别在实验中通过取样滴定分析而得,
y
E
也可通过如下的物料衡算而
FSER
Fx
F
S0Ey
E
Rx
R
(10-5)
式中,
F
-原料液流量,kg/h;
S
-萃取剂流量,kg/h;
2024年4月10日发(作者:可悦欣)
化
姓名
实验日期
实验名称
一、实验目的
工
原理
学号
实
验报告
学院: 专业: 班级:
实验组号
成绩 指导教师
液液转盘萃取实验
1.了解转盘萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2.观察转盘转速变化时,萃取塔内轻、重两相流动状况,了解萃取操作的主要影响因素,
研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3.掌握每米萃取高度的传质单元数
二、实验原理
萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一,是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶
解度的差异而实现组分分离的单元操作。使用转盘塔进行液-液萃取操作时,两种液体在塔内
作逆流流动,其中一相液体作为分散相,以液滴形式通过另一种连续相液体,两种液相的浓度
则在设备内作微分式的连续变化,并依靠密度差在塔的两端实现两液相间的分离。当轻相作为
分散相时,相界面出现在塔的上端;反之,当重相作为分散相时,则相界面出现在塔的下端。
1.传质单元法的计算
计算微分逆流萃取塔的塔高时,主要是采取传质单元法。即以传质单元数和传质单元高度
来表征,传质单元数表示过程分离程度的难易,传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
HH
OR
N
OR
N
OR
、传质单元高度
H
OR
和萃取率
的实验测法。
(10-1)
式中,
H
-萃取塔的有效接触高度,m;
H
OR
N
OR
-以萃余相为基准的总传质单元高度,m;
-以萃余相为基准的总传质单元数,无因次。
N
OR
按定义,计算式为
N
OR
x
F
式中,
x
F
x
R
x
R
dx
xx*
(10-2)
-原料液的组成,kgA/kgS;
-萃余相的组成,kgA/kgS;
x
-塔内某截面处萃余相的组成,kgA/kgS;
x*
-塔内某截面处与萃取相平衡时的萃余相组成,kgA/kgS。
当萃余相浓度较低时,平衡曲线可近似为过原点的直线,操作线也简化为直线处理,如图
6-1所示。
图6-1萃取平均推动力计算示意图
则积分
式(6-2)得
N
OR
x
F
x
R
x
m
(10-3)
其中,
x
m
为传质过程的平均推动力,在操作线、平衡线作直线近似的条件下为
x
m
(
x
F
x
*)(
x
R
0)
(
x
F
y
E
/k)
x
R
(
x
F
x
*)(
x
F
y
E
/k)
ln
ln
(
x
R
0)
x
R
(10-4)
式中,
k
-分配系数,例如对于本实验的煤油苯甲酸相-水相,
k
=;
y
E
-萃取相的组成,kgA/kgS。
x
F
对于
得
、
x
R
和
y
E
,分别在实验中通过取样滴定分析而得,
y
E
也可通过如下的物料衡算而
FSER
Fx
F
S0Ey
E
Rx
R
(10-5)
式中,
F
-原料液流量,kg/h;
S
-萃取剂流量,kg/h;