KH-HG124振動篩板萃取實驗裝置實驗原理:
萃取是分離液體混合物的一種常用操作。它的工作原理是在待分離的混合液中加入與之不互溶(或部分互溶)的萃取劑,形成共存的兩個液相。利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度的差別,使原溶液得到分離。
1、液液傳質特點
液液萃取與精餾、吸收均屬于相際傳質操作,它們之間有不少相似之處,但由于在液液系統中,兩相的密度差和界面張力均較小,因而影響傳質過程中兩相充分混合。為了促進兩相的傳質,在液液萃取過程常常要借用外力將一相強制分散于另一相中(如利用外加脈沖的脈沖塔、利用塔盤旋轉的轉盤塔等等)。然而兩相一旦混合,要使它們充分分離也很難,因此萃取塔通常在頂部與底部有擴大的相分離段。在萃取過程中,兩相的混合與分離好壞,直接影響到萃取設備的效率。影響混合、分離的因素很多,除與液體的物性有關外,還有設備結構、外加能量、兩相流體的流量等等有關。很難用數學方程直接求得,因而表示傳質好壞的級效率或傳質系數的值多用實驗直接研究萃取塔性能和萃取效率時,班察操作現象十分重要,實驗時應注意了解以下幾點:
(1)液滴分散與聚結現象;
(2)塔頂、塔底分離段的分離效果;
(3)萃取塔的液泛現象;
(4)外加能量大小(改變頻率)對操作的影響
2、液液萃取段傳質單元高度計算
萃取過程與氣液傳質過程的機理類似,如求萃取段高度目前均用理論級數、級效率或者傳質單元數、傳質單元高度法。對于本實驗所用的振動篩板塔這種微分接觸裝置,一般采用傳質單元數、傳質單元高度法計算。當溶液為稀溶液,且溶劑與稀釋劑完全不互溶時,萃取過程與填料吸收過程類似,可以仿照吸收操作處理。萃取塔的有效高度可用H=HOENOE=HORNOR表示:H一萃取段高度,mm;HOE,HOR一分別為以萃取相與萃余相計算總傳質單元高度,mm;
NOE,NOR一分別為以連續相和分散相計算的總傳質單元數;
式中:
Kya--萃取相總體積傳質系數,kg/(m3.s)
Kxa--萃取相總體積傳質系數,kg/(m3.s);
VE,VR一分別為連續相中和分散相中稀釋劑(B)的質量流量,kg/s;
Ω一塔的截面積,m2;
Xl、X2一分別表示分散相出、進塔時溶質的質量比濃度,kg/kg。
當溶液濃度很稀時,X≈x,NOE,NoR可用對數平均推動力法求出:
式中:
傳質單元高度:
兩液相的平衡關系可用體系的分配曲線求得:y*=2.3x
物料衡算得(控制F=0.5S,質量比為1:2時) y2=0
萃取率:
濃度用滴定分析:
式中:N--NaOH濃度,配0.01mol/L左右
V一耗NaOH量,m1
V樣一取樣25ml
ρ油一比重計(d)測算或采用稱重測定。
M一溶質分子量
KH-HG124振動篩板萃取實驗裝置實驗目的:
1、了解振動篩板塔的結構特點和原理;
2、掌握液液萃取時傳質單元高度和效率的實驗測定方法。