液液萃取設備(作業(yè)-綜述)

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1、液-液萃取設備姓名：肖普班級：化工3班學號：0910370315課程：化工原理引言液-液萃取設備必須同時滿足兩相的充分接觸（傳質(zhì)）和較完全的分離。液-液兩相間密度差小，界面張力不大，為了提高萃取設備的效率，通常要補給能量，如攪拌、脈沖、振動等。在液-液萃取過程中，要求在萃取設備內(nèi)兩相能密切接觸并伴有較高的湍動，以實現(xiàn)兩相之間的質(zhì)量傳遞；爾后，又能使兩相較快的分離。但是，由于液-液萃取中兩相間的密度差較小，實現(xiàn)兩相的密切接觸和快速分離要比氣-液系統(tǒng)困難的多。根據(jù)兩相接觸方式，萃取設備分為逐級接觸和微分接觸式兩種；根據(jù)有無外功輸入分為外加能量和無外加能量兩種。原則

2、：1、當兩相流量相差很大時，將流量大的選做分散相可增加相際傳質(zhì)面積。但是，若所用的設備可能產(chǎn)生嚴重軸向返混時，應選擇流量小的作分散相，以減小返混的影響。2、在填料塔、篩板塔等萃取設備中，應將潤濕性差的液體作為分散相。3、當兩相年度相差較大時，應將粘度大的液體作為分散相，這樣液滴在連續(xù)相內(nèi)沉降（或升?。┧俣容^大，可提高設備生產(chǎn)能力。4、為減小液滴尺寸并增加液滴表面的湍動，對于界面張力梯度大于零的無錫，溶質(zhì)應從液滴向連續(xù)相傳遞。5、為降低成本和保證安全操作，應將成本高的和易燃易爆的液體作為分散相。產(chǎn)生分散相的動力微分接觸式逐級接觸式重力差噴啉塔、填料塔篩板塔、流動

3、混合器機械攪拌轉(zhuǎn)盤萃取塔、攪拌萃取塔、振動篩板塔混合澄清器脈沖脈沖填料塔、脈沖篩板塔脈沖混合澄清器離心力作用連續(xù)式離心萃取器逐級式離心萃取器一、混合-澄清槽混合-澄清槽是典型的逐級接觸式萃取設備。它可單級操作，也可多級組合操作。每個萃取級包括混合槽和澄清器兩個主要部分?；旌喜壑邪惭b攪拌裝置，也可采用靜態(tài)混合器、脈沖或噴射器來實現(xiàn)兩相的充分混合。澄清器的作用是將已接近平衡狀態(tài)的兩液相進行有效分離。對易于澄清的混合液，可以依靠兩相間的密度差進行重力沉降（或升?。τ陔y分離的混合液，可采用離心式澄清器加速兩相分離過程。操作時，被處理的混合液和萃取劑首先在混合槽內(nèi)充

4、分混合，再進入澄清器中進行澄清分層。多級混合-澄清槽是由多個單級萃取單元組合而成?；旌?澄清槽的優(yōu)點：傳質(zhì)效率高（級效率一般80%以上）；操作方便；運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)簡單；可處理含有懸浮固體的物料?；旌?澄清槽的缺點：水平排列的設備占地面積大；每級內(nèi)都有攪拌裝置；液體在級間流動需泵輸送，故能耗多；設備費及操作費較高。為克服水平排列多級的缺點，可采用箱式和立式混合-澄清萃取設備。二、塔式萃取設備習慣上，將高徑比很大的萃取裝置統(tǒng)稱為塔式萃取設備。為了獲得滿意的萃取效果，塔設備應具有分散裝置，以提供兩相間較好的混合條件。同時，塔頂、塔底均有足夠的分離段，使兩相很好的

5、分層。由于使兩相混合和分離所采用的措施不同，因此出現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)形式的萃取塔。1、填料萃取塔和脈動填料萃取塔用于萃取的填料塔與用于氣-液傳質(zhì)過程的填料塔結(jié)構(gòu)基本相同，即在塔體內(nèi)支承板上充填一定高度的填料層。萃取操作時，連續(xù)相充滿整個塔中，分散相以液滴狀通過連續(xù)相。為防止液滴在填料入口處聚結(jié)和過早出現(xiàn)液泛，輕相入口管應在支承器之上25~50mm處。選擇填料材質(zhì)時，除考慮料液的腐蝕性外，還應使填料只能被連續(xù)相潤濕而不被分散相潤濕，以利于液滴的生成和穩(wěn)定。當填料層高度較大時，每隔3~5m高度應設置再分布器，以減小軸向返混。填料尺寸應小于塔徑的1/8~1/10，以降低壁

6、效應的影響。填料塔結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，特別適合處理腐蝕性料液。當工藝要求小于三個萃取理論級時，可選用填料塔。為防止分散相液滴過多聚結(jié)，可增加塔內(nèi)流體的湍動，即向填料提供外加脈動能量，造成液體脈動，這種填料塔成為脈動填料塔。但須注意，向填料塔加入脈動會使亂堆填料趨向定向排列，導致溝流，從而使脈動填料塔的應用受到限制。1、篩板萃取塔塔體內(nèi)裝有若干層篩板，篩孔直徑比氣-液傳質(zhì)的孔徑藥效。工業(yè)中所用孔徑一般為3~9mm，孔距為孔徑的3~4倍，板間距為150~600mm。如果選輕相為分散相，則其通過踏板上的篩孔而被分散成細滴，與塔板上的連續(xù)相密切接觸后便分層凝聚，并聚結(jié)

7、于上層篩板的下面，然后借助壓強差的推動，再經(jīng)篩孔而分散。重液相經(jīng)降液管六只下層塔板，水平橫向流到篩板另一端降液管。兩相如是依次反復進行接觸與分層，便構(gòu)成逐級接觸萃取。如果先重相為分散相，則應使輕相通過盛業(yè)管進入上層塔板。篩板萃取塔內(nèi)由于塔板的限制，減小了軸向返混，同時由分散相的多次分散和聚結(jié)，液滴表面不斷更新，使篩板萃取塔的效率比填料塔有所提高，再加上篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可處理腐蝕性料液，因而在許多萃取過程中得到廣泛應用。1、脈沖篩板萃取塔脈沖篩板塔也稱液體脈動篩板塔，是指由于外力作用使液體在塔內(nèi)產(chǎn)生脈沖運動的篩板塔，其結(jié)構(gòu)與氣-液系統(tǒng)中無溢流管的篩板塔

8、類似。操作時，輕重液體皆穿過篩板而逆向