萃取试验讲义.pdfVIP

萃取实验 一、实验目的 1．了解液-液萃取设备的结构和特点； 2．掌握液-液萃取塔的操作； 3．掌握传质单元高度的测量方法，并分析外加能量对液－液萃取 塔传质单元高度和通量的影响。 二、实验原理 液液相传质和气液相传质均属于相间传质过程。因此这两类传质 过程具有相似之处，但也有相当差别。在液液系统中，两相间的重量 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，同时已分散的两 相，分层分离能力也不高。因此，对于气液接触效率较高的设备，用于 液液接触就显的效率不高。为了提高液液相传质设备的效率，常常补 能量，如搅拌、脉动、振动等。为使两相逆流和两相分离，需要分层 段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。 在液－液萃取塔的操作过程中，首先要确定哪一相作为分散相， 本装置选用煤油（苯甲酸）－水系统，以水作为萃取剂，萃取煤油中的 苯甲酸，根据分散相选择的原则选煤油作为分散相为宜，液液的分散 借助往复振动的筛板，液滴尺寸的大小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，较小的液滴，其内循环消失，液滴的 1 行为趋势于固体球，传质系数下降，对传质不利。所以，液滴尺寸对传 质的影响必须同时考虑这两方面的因素。 此外，萃取塔内连续相所允许的极限速度（泛点速度）与液滴的运 动速度有关，而液滴的运动速度与液滴的尺寸有关，一般较大的液滴， 其泛点速度较高。那么塔的通量较大。反之则通量较低。 萃取过程一般采用传质单元数和传质单元高度来处理，用传质单 元数来表示过程分离程度的难易，用传质单元高度来表示设备传质性 能的好坏。 H=H ·N OR OR NOR ：萃余相为基准的总传质单元数。 HOR ：萃余相为基准的总传质单元高度。 H ：萃取塔的有效接触高度。 X  dX f N  OR  X R  (X  X ) X ：萃余相中溶解溶质的浓度，以质量分数来表示： X* ：与相应萃取相浓度成平衡的萃余相中的溶质的浓度质量分 率。 Xf XR ：分别表示两相进塔和出塔的萃余液浓度，质量分率； 2 x  x f R N  OR x m (xf  x*)  (xR  0) x  m ln(x  x*) /(x  0) f R x*=y /2.26 E yE 的计算： F + S = R + E F·X + S·0 = E·y + R·X f E R 通常取 F/S=1 ：1（质量比） yE ：萃取相的溶质浓度，以质量分率表示。 F ：料液量 S ：溶剂量 E ：萃取量 R ：萃余量 HOR=H / NOR HOR ：的大小反映萃取设备传质性能的好坏。 三、实验装置和流程 3 水槽 煤油槽 转子流量计 转子流量计 加料磁力泵 四、实验步骤 1、将煤油配置成含苯甲酸的混合物（配制成饱和或