轻重相交替进料萃取塔传质性能的研究

发布时间：2017-04-30 08:52

  本文关键词：轻重相交替进料萃取塔传质性能的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,对液液萃取设备的研究已经越来越成熟。本文针对传统间歇操作萃取工艺生产能力低,而逆流连续操作萃取工艺返混严重等问题,提出了轻重相交替进料操作的萃取工艺,并对轻重相交替进料筛板萃取塔中的传质性能进行了研究。首先,本文以煤油-苯甲酸-水体系为研究对象,探索了轻重相交替进料方式结合筛板萃取塔的传质性能。选取孔径为0.5mm的筛板。实验测定了不同操作条件下筛板萃取塔内的连续相浓度剖形,并采用单个液滴的传质模型来计算分散相总传质系数,实验得到其分散相总传质系数Kod的数值在3.49·10-5-5.47·10-5 m.s-1之间,板间距为5cm时传质效率较好。结果表明：轻重相交替进料萃取工艺能有效抑制返混效应,其传质效率比脉冲填料萃取塔要高。其次,以乙酸乙酯-乙醇-水体系为研究对象,本文还采用孔径为2.0mm的筛板萃取塔,研究了轻重相交替进料操作方式的传质性能。实验得到其萃取率的数值在59-70%之间,板间距为10cm时传质效率较好。结果表明,增大孔径能有效提高轻重相交替进料萃取塔的生产能力,并且在大孔径下轻重相交替进料萃取塔也能有效抑制返混效应,其萃取率比转盘萃取塔高。本文也研究了分别以乙酸乙酯-乙醇-水体系、煤油-苯甲酸-水体系为研究对象时轻重相交替进料萃取塔的分散相存留情况,其总分散相存留分数都在6%以下,说明轻重相交替进料工艺不易液泛,操作弹性比较大。最后,本文在实验研究和理论研究的基础上,通过对不同体系下轻重相交替进料萃取塔内连续相浓度剖形的分析,并结合实验结果,提出了轻重相交替进料筛板萃取塔抑制返混效应的机理。
【关键词】：轻重相交替进料 筛板萃取塔 返混 分散相存留 传质系数
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ053.5
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 符号说明11-12
• 1 文献综述12-29
• 1.1 间歇萃取工艺和设备12-13
• 1.1.1 离心萃取器12-13
• 1.1.2 混合澄清槽13
• 1.1.3 釜式萃取设备13
• 1.2 连续萃取工艺和设备13-23
• 1.2.1 脉冲筛板塔14-15
• 1.2.2 脉冲填料塔15
• 1.2.3 搅拌筛板萃取塔15-17
• 1.2.4 混合澄清塔17-19
• 1.2.5 转盘萃取塔19-20
• 1.2.6 卡尔振动塔20-21
• 1.2.7 搅拌填料塔21-23
• 1.3 萃取过程传质规律研究23-28
• 1.3.1 传质速率研究23-26
• 1.3.2 轴向返混研究26
• 1.3.3 液滴运动规律26-28
• 1.4 本文的研究目的、方法和内容28-29
• 2 实验装置与研究方法29-38
• 2.1 实验装置及流程29-30
• 2.2 实验体系30-31
• 2.3 实验及结果处理31-38
• 2.3.1 实验操作过程31-33
• 2.3.2 实验数据处理方法33-38
• 3 轻重相交替进料塔总传质系数研究38-49
• 3.1 分散相总传质系数的计算38
• 3.2 实验研究与结果讨论38-47
• 3.2.1 筛板孔径与孔间距的筛选39-40
• 3.2.2 分散相流量和液滴上升速度对K_(od)的影响40-41
• 3.2.3 连续相流量对K_(od)的影响41-42
• 3.2.4 板间距对K_(od)的影响42-43
• 3.2.5 传质性能43-44
• 3.2.6 轻重相交替进料萃取塔的萃取效率44-45
• 3.2.7 分散相存留分数45-47
• 3.3 本章小结47-49
• 4 轻重相交替进料塔萃取效率研究49-58
• 4.1 实验研究与结果讨论49-57
• 4.1.1 筛板孔径的筛选49-50
• 4.1.2 轻重相交替进料间歇时间的研究50-51
• 4.1.3 分散相流量和液滴上升速度对萃取率的影响51-53
• 4.1.4 板间距对萃取率的影响53-54
• 4.1.5 连续相流量对萃取率的影响54-55
• 4.1.6 原料液浓度对萃取率的影响55-56
• 4.1.7 两体系总分散相存留分数的比较56-57
• 4.2 本章小结57-58
• 5 轻重相交替进料萃取塔抑制返混效应的机理探索58-61
• 6 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-69
• 作者简介69
• 科研成果69

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