液液萃取塔实验装置
萃取塔使用说明书
目录一、产品介绍 (2)二、产品特点 (5)三、技术参数 (6)四、操作说明 (6)五、操作注意事项 (6)六、售后服务承诺 (7)七、产品合格证 (8)一、产品介绍:萃取塔是石油炼制、化学工业和环境保护等部门广泛应用的一种液-液传质设备，具有结构简单、便于安装和制造等特点。
为了提高液液相传质设备的效率，本设备补给外加能量，如搅拌、脉冲、振动等。
萃取原理萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后，一个液相中的溶质经过物理或化学作用另一个液相，或在两相中重新分配的过程。
如图所示：1. 原溶液：之欲分离的原料溶液，原溶液中欲萃取组份成为溶质A，其余称稀释剂B2. 溶剂S：为萃取A而加入的溶剂，也称萃取剂3. 萃取相：原溶剂和稀释剂混合萃取后，分成两相，含溶剂S较多的一相；4. 萃余相：主含稀释剂的一相5. 萃取液：萃取相脱溶剂后的溶液6. 萃余液：萃余相脱溶剂后的溶液萃取过程的条件1．两个接触的液相完全不互溶或部分互溶；2．溶质组分和稀释剂在两相中分配比不同；3．两相接触混合和分相；4．溶剂S对A和B的溶解能力不一样，溶剂具有选择性，即其中：y表示萃取相内组分浓度；x表示萃余相内组分浓度。
上式表明：萃取相中A／B的浓度比值应大于萃余相中A／B的浓度比值。
典型工业萃取过程1.以醋酸乙酯为溶剂萃取稀醋酸水溶液中的醋酸，制取无水醋酸。
由于萃取相中含有水，萃余相中含有醋酸乙酯，所以萃取后产品和溶剂均须通过精馏分离实现。
2．以醋酸丁酯为溶剂萃取青霉素产品。
3．以环砜为溶剂从石油轻馏分中提取环烃；4．以轻油为溶剂从废水中脱酚；5．以丙烷为溶剂从植物油中提取维生素。
萃取过程的经济性1. 混合物的相对挥发度下或形成恒沸物，用一般精馏方法不能分离或很不经济；2．混合物浓度很稀，采用精馏方法必须将大量稀释剂B气化，能耗高；3 混合液含热敏性物质（如药物等），采用萃取方法精制可避免物料受热破坏。
萃取过程对萃取剂要求①选择性好；②萃取容量大；③化学稳定性好；④分相好；⑤易于反萃取或精馏分离；⑥操作安全、经济、毒性小常用的工业萃取剂醇类：异戊醇；仲辛醇；取代伯醇醚类：二异丙醚；乙基己基醚酮类：甲基异丁基酮；环己酮酯类：乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯磷酸酯类：己基磷酸二（2－乙基己基）酯、二辛基磷酸辛指、磷酸三丁酯亚砜类：二辛基亚砜、二苯基亚砜、烃基亚砜羧酸类：肉桂酸、脂肪酸、月桂酸、环烷酸磺酸类：十二烷基苯磺酸、三壬基萘磺酸有机胺类：三烷基甲胺、二癸胺、三辛胺、三壬胺，等等。
转盘萃取塔实验装置实验指导书
化工原理实验装置系列之转盘萃取塔实验装置实验指导书杭州言实科技有限公司2023.4目录一、实验目的 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、实验原理 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
三、实验装置 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
四、实验方法 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
五、注意事项 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
六、报告内容 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
七、思考题 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
学习液液萃取塔传质单元高度的测定原理
化工实验室设备介绍
液膜分离实验装置
了解两种不同的液膜传
质机理，掌握整个液膜分离 的操作过程 ；用液膜分离技 术脱除废水中的污染物。 可以在醋酸–水系统内，
筛选表面活性剂，得到理想
过滤搅拌综合实验装置
测定搅拌功率曲线； 了解影响搅拌功率的因素 及关联方法
圆盘塔CO2吸收传质系数测定
测定两相浓度随
时间的变化关系，探
讨流动状况、物系性 质对液液界面传质的 影响机理；学习掌握 刘易斯池测定传质系 数的方法。
鼓泡反应器气含率测定
掌握静压法 测定气含率的原 理与方法；掌握 气液鼓泡反应器 的操作方法；了 解气液比表面积 的确定方法。
液液萃取实验装置
了解液液萃取的操作方 法；学习液液萃取塔传质 单元高度的测定原理，掌 握萃取塔性能的测定方法
乙苯脱氢实验装置
用于加氢; 优选工艺条件，又可用于 考评催化剂性能，测定反应的 宏观动力学、收率的影响曲线， 学习稳定操作条件的方法
单管反应器返混实验
通过脉冲法测停留 时间分布，改变不同条 件观察分析管式反应器 中流动特性，并用多釜 串联模型计算参数N， 进行反应器循环比与返 混之间的关系研究。
的分离条件。 也可以用在其 他的乳状液膜分离体系中。
共沸精馏实验装置
用于含共沸组成的有机 物质的精制分离；可进行 恒沸剂选择、加入量、操 作条件研究，通过本实验 设备的使用，可学习掌握
制备无水乙醇的原理和方
法，熟悉精馏塔的构造及 操作。
连续精馏实验装置
适用常压、减压、加压 精馏和特殊的反应精馏 （如酯化、醚化）、萃取 精馏、共沸精馏中的间歇 或连续操作；可用于实验 研究和模拟工业蒸馏进行 培训操作等。
液液萃取
实验15 液—液萃取实验一．实验目的1．了解液-液萃取原理和实验方法。
2．熟悉转盘萃取塔的结构、操作条件和控制参数。
3．掌握评价传质性能（传质单元数、传质单元高度）的测定和计算方法。
二．实验原理液-液萃取是分离液体混合物和提纯物质的重要单元操作之一。
在欲分离的液态混合物（本实验暂定为：煤油和苯甲酸的混合溶液）中加入一种与其互不相溶的溶剂（本实验暂定为：水），利用混合液中各组分在两相中分配性质的差异，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液的分离。
萃取过程中所用的溶剂称为萃取剂（水），混合液中欲分离的组分称为溶质（苯甲酸），萃取剂提取混合液中的溶质称为萃取相，剩余的混合液称为萃余相。
图2-15-1是一种单级萃取过程示意图。
将萃取剂加到混合液中，搅拌混合均匀，因溶质在萃取相的平衡浓度高于在混合液中的浓度，溶质从混合液向萃取剂中扩散，从而使溶质与混合液中的其他组分分离。
图2-15-1单级萃取过程示意图由于在液-液系统中，两相间的密度差较小，界面张力也不大，所以从过程进行的流体力学条件看，在液-液的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大。
为了提高液-液相传质设备的效率，常常从外界向体系加能量，如搅拌、脉动、振动等。
本实验采用的转盘萃取塔属于搅拌一类。
与精馏和吸收过程类似，由于过程的复杂性，传质性能可用理论级和级效率表示，或者用传质单元数和传质单元高度表示，对于转盘萃取塔、振动萃取塔这类微分接触萃取塔的传质过程，一般采用传质单元数和传质单元高度来表征塔的传质特性。
萃取相传质单元数N OE 表示分离过程的难易程度。
对于稀溶液，近似用下式表示：**ln *2112x x x x x x dxN x x OE --=-=⎰(2-15-1) 式中：N OE ——萃取相传质单元数x ——萃取相的溶质浓度（摩尔分率，下同） x * ——溶质平衡浓度x l 、x 2 ——分别表示萃取相进塔和出塔的溶质浓度。
萃取相的传质单元高度用H OE 表示：OE OE H/N H = (2-15-2)式中：H 为塔的有效高度（m ）。
萃取实训单元装置说明及操作规程
萃取操作实训装置安全事项使用之前，请仔细阅读本手册，以便正确使用。
危险若不采取适当的预防措施，将造成严重的人身伤害、伤亡或重大的损失。
为了防止触电或者产生错误动作和故障，在确认安装完成之前，请不要接通电源。
接通电源后，请不要触摸端子，否则会有触电危险。
装置在接通电源的状态中，不要把水溅到控制柜的仪表以及端子排上，否则会有漏电、触电或火灾的危险。
切断电源并挂上禁止通电警示牌后，才可以进行设备单元的拆卸或检修，否则会有触电危险。
注意化工类实验应在良好的通风环境下进行。
实验物料请勿直接排入生活地沟。
使用装置前,首先检查本装置的外部供电系统，本装置供电电压为380VAC,频率50Hz。
请勿将运转设备长时间闭阀运行。
外部供电意外停电时请切断装置总电源，以防重新通电时运转设备突然启动而产生危险。
如遇到意外情况，请立即切断电源。
每次停车后请及时切断总电源，并将装置内的物料排放干净。
注意定期对运转设备进行保养，尤其是长时间未使用的情况下，以保证装置的正常使用。
第1章装置说明1.1 工业背景萃取是利用混合物中各组分在外加溶剂中溶解度差异而实现分离的单元操作。
液-液萃取是实际工业生产中一种常见的分离液态混合物方式，利用萃取分离液态混合物分离效率高，运行费用低廉，能取得良好的工业效果。
因此，液-液萃取装置是化工领域中常见装置，在无机化工、石油化工、医药化工、食品化工等行业中均有广泛应用。
考虑学校实际需求状况及实验原料的安全环保性，本萃取实训装置采用水、煤油-苯甲酸溶液为萃取体系，进行萃取实训操作。
1.2 实训功能1.2.1化工设备操作岗位技能：能进行气泵、离心泵、萃取塔等设备操作。
1.2.2分析岗位技能：对萃取体系的萃取前后样品进行分析，能进行取样、滴定、分析、计算等过程操作。
1.2.3现场工控岗位技能：气泵的流量调节及手阀调节；轻、重相入口及出口温度测控；轻相泵及重相泵输送压力测控。
1.2.4化工仪表岗位技能：玻璃转子流量计、变频器、差压变送器、无纸记录仪、声光报警器、调压模块及各类就地弹簧指针表等的使用；单回路控制方案的实施。
萃取实验原理、要求
液滴的分散可以通过以下几个途径实现： A 借助喷嘴或孔板，如喷洒塔和筛孔塔。 B 借助塔内的填料，如填料塔。 C 借助外加能量，如转盘塔，振动塔，脉动塔，离心萃取器等。 液滴的尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。 (3)萃取塔的操作 萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散相，分 散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时，应使分 散相不断在塔顶分层段凝聚，当两相界面维持适当高度后，再开启分散 相 出 口 阀 门 ，并 依 靠 重 相 出 口 的 π 形 管 自 动 调 节 界 面 高 度 。当 重 相 作 为 分散相时，则分散相不断在塔底的分层段凝聚，两相界面应维持在塔底 分层段的某一位置上。
(2)液滴的分散
为了使其中一相作为分散相，必须将其分散为液滴的形式。一相液 体的分散，亦即液滴的形成，必须使液滴有一个适当的大小。因为液滴 的尺寸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，固然相际接触面积较大，有利于传质；但是过小的液 滴，其内循环消失，液滴的行为趋于固体球，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。
往复振动筛板塔外加能量大小的标志是振幅与振动频率的乘积。
5．液泛 在 连 续 逆 流 萃 取 操 作 中 ，萃 取 塔 的 通 量 (又 称 负 荷 )取 决 于 连 续 相 容
许的线速度，其上限为最小的分散相液滴处于相对静止状态时的连续相 流率。这时塔刚处于液泛点(即为液泛速度)。在实验操作中，连续相的 流速应在液泛速度以下。为此需要有可靠的液泛数据，一般这是在中试 设备中用实际物料做实验测得的。
萃取实验报告
实验名称：萃取实验 一、 实验目的① 了解转盘萃取塔的结构和特点； ② 掌握液—液萃取塔的操作； ③ 掌握传质单元高度的测定方法，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、 实验器材萃取实验装置三、 实验原理萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。
将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。
与精馏，吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式表示：⎰-=12x x *OR x x dx N式中 N OR ------萃余相为基准的总传质单元数；x------萃余相中的溶质的浓度，以摩尔分率表示；x*------与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度，以摩尔分率表示。
x 1、x 2------分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示：OR OR N H H =Ω=OR x H L a K式中 H OR ------以萃余相为基准的传质单元高度，m;H------ 萃取塔的有效接触高度,m;Kxa------萃余相为基准的总传质系数，kg/(m 3•h•△x); L------萃余相的质量流量，kg/h;Ω------塔的截面积,m 2;已知塔高度H和传质单元数N OR可由上式取得H OR的数值。
H OR反映萃取设备传质性能的好坏，H OR越大，设备效率越低。
影响萃取设备传质性能H OR的因素很多，主要有设备结构因素，两相物质性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
图-1 转盘萃取塔流程1、萃取塔2、轻相料液罐3、轻相采出罐4、水相贮罐5、轻相泵6、水泵1、流程说明：本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
萃取塔实验报告
实验名称：萃取实验一、实验目的①了解转盘萃取塔的结构和特点；②掌握液—液萃取塔的操作；③掌握传质单元高度的测定方法，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、实验器材萃取实验装置三、实验原理萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。
将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。
与精馏，吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式表示：nor?式中 nor------萃余相为基准的总传质单元数；x------萃余相中的溶质的浓度，以摩尔分率表示；x*------与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度，以摩尔分率表示。
x1、x2------分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示：hor?hnorlhor??x1dxx?x*x2 kxa?式中 hor------以萃余相为基准的传质单元高度，m; h------ 萃取塔的有效接触高度,m; kxa------萃余相为基准的总传质系数，kg/(m3?h?△x); l------萃余相的质量流量，kg/h;?------塔的截面积,m2;已知塔高度h和传质单元数nor可由上式取得hor的数值。
hor反映萃取设备传质性能的好坏，hor越大，设备效率越低。
影响萃取设备传质性能hor的因素很多，主要有设备结构因素，两相物质性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
图-1 转盘萃取塔流程1、萃取塔2、轻相料液罐3、轻相采出罐4、水相贮罐5、轻相泵6、水泵1、流程说明：本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
萃取塔实验装置(浆叶)解析
液─液萃取塔实验装置说明书天津大学化工基础实验中心目录一. 实验设备的特点二. 实验装置的基本情况和技术数据三. 实验方法及步骤四. 使用实验设备应注意的事项五. 附录附录 1. 实验数据的计算过程及结果附录2. 实验数据及计算结果列表附录3. 附图一. 实验设备的特点1. 本装置体积小，重量轻，移动方便。
本实验装置塔身为硬质硼硅酸盐玻璃管，其它均为不锈钢件制成，可适用于多种物系。
2. 操作方便，安全可靠，调速稳定。
环境污染小，噪声小。
二. 实验装置的基本情况和技术数据实验装置的流程示意图1—水泵；2—油泵；3—煤油回流阀；4—煤油原料箱；5—煤油回收箱；6—煤油流量计；7—回流管；8—电机；9—萃取塔；10—浆叶；11--π型管；12—水转子流量计；13—水回流阀；14—水箱；15—转数测定器；萃取塔为桨叶式旋转萃取塔。
塔身为硬质硼硅酸盐玻璃管，塔顶和塔底的玻璃管端扩口处，分别通过增强酚醛压塑法兰、橡皮圈、橡胶垫片与不锈钢法兰连结。
塔内有16个环形隔板将塔分为15段，相邻两隔板的间距为40mm，每段的中部位置各有在同轴上安装的由 3 片桨叶组成的搅动装置。
搅拌转动轴的底端有轴承，顶端亦经轴承穿出塔外与安装在塔顶上的电机主轴相连。
电动机为直流电动机，通过调压变压器改变电机电枢电压的方法作无级变速。
操作时的转速由仪表显示。
在塔的下部和上部轻重两相的入口管分别在塔内向上或向下延伸约200 mm，分别形成两个分离段，轻重两相将在分离段内分离。
萃取塔的有效高度 H 则为轻相入口管管口到两相界面之间的距离。
主要设备的技术数据如下:1. 萃取塔的几何尺寸: 塔径 D＝37 mm 塔身高＝1000 mm 塔的有效高度 H＝750 mm2. 水泵、油泵: CQ型磁力驱动泵型号: PM-250PE 电压: 220Ｖ功率: 250Ｗ扬程: 6米3. 转子流量计：型号 LZB-4 流量 1-10 L／h 精度 1.5 级4. 转速测定装置搅拌轴的转速通过直流调压器来调节改变，转速的测定是通过霍尔传感器将转速变换位电信号，然后又通过数显仪表显示出转速。
萃取塔操作实验报告
萃取塔操作实验报告1. 引言萃取塔是一种常用的化学分离设备，广泛应用于化工、制药等领域。
本实验旨在通过操作萃取塔，了解其原理和操作方法，以及熟悉实验中常用的底流、顶流等概念。
2. 实验原理萃取塔是利用两种相互不溶的液体进行物质分离的装置。
在萃取塔中，原料液与萃取剂经过接触和混合，通过向上流动，完成物质的转移和分离。
萃取过程中，顶部的液体称为顶流，底部的液体称为底流。
在实验中，通过调整进料流量、萃取剂流量和回流比等参数，可以实现不同组分的分离和提纯。
3. 实验步骤3.1 实验装置实验装置由萃取塔、进料泵、萃取剂泵、废液回流泵、冷凝器和收集瓶等组成。
萃取塔内填充有填料，以增加塔内表面积，促进液体的接触和混合。
3.2 实验操作1. 根据实验要求，将待处理的原料液注入进料泵，并调控进料流量。
2. 启动进料泵，并观察原料液顺利进入萃取塔。
3. 调节萃取剂泵的流量，使萃取剂与原料液充分混合。
4. 根据实验要求，调节冷凝器的温度以控制顶流的组分。
5. 实验过程中，观察顶流和底流的颜色、透明度等变化，并定时取样分析。
6. 根据实验要求，调节废液回流泵的流量。
4. 结果及分析实验中，我们使用了两种具有不同极性的液体作为萃取剂和原料液。
实验过程中，顶流和底流的颜色、透明度和溶解度发生了明显的变化。
通过取样分析，我们发现顶流中的目标物质浓度明显增加，而底流中的杂质浓度明显降低。
这说明在萃取过程中，萃取剂的选择和流量控制对分离效果有重要影响。
通过调节废液回流泵的流量，我们可以控制底流的回流比例，进一步提高分离效果。
实验结果表明，适当增加回流比可以提高分离效率，但过大的回流比会导致塔内液位异常。
5. 实验总结本次实验通过操作萃取塔，深入了解了其原理和操作方法，并熟悉了实验中常用的底流、顶流等概念。
在实验过程中，我们发现萃取剂的选择和流量控制对分离效果起到重要作用。
通过调节废液回流泵的流量，我们可以进一步提高分离效果，但需注意控制回流比例。
实验室液-液转盘萃取装置的改进
啊
Ｉ
实验室液一 液转盘萃取装置的改进
王 煜 王道 尚
山东 聊 城 ２ ５ ２ ０ ０ ０） （ 聊城 市环 境保 护局
ｆ 摘 要Ｊ 转盘塔为液液萃取中的重要设备之一 ，广泛应用于石油化工 、废液处理、制药生产等工业。它具有结构简单 、操作方便 、处理量大、适应性强 与萃取效率高等诸多优势。随着工业的发展 ，对转盘塔做了不少的的研究和改进，进一步更好的提高分离效率。 ［ 关键词】 转盘塔 液液萃取 分离效率 操作费用
５ ３转盘 塔技 术参 数
玻璃萃取塔直径 ：Ｄ Ｎ ２ ５ ｍ ｍ，高度 ：１ ５ ０ ０ ａｍ ｒ 。 转盘数 ：１ ５块 。 输送泵 、加料泵 ：分别将两相液体输送至高位槽中，采用微型磁力泵。
流量计 流量 ：１ ０ — １ ０ ０ Ｌ ｔ ｈ 。 转 动机 构 ：调速 电机 功率 ：７ ５ ｗ，调速 范 围：０ － ３ ０ ０转份 。 控 制屏 面 ：温度 、流 量 、转动 频率 的显示 及调 节 。 实验台架及控制屏均为不锈钢材质，结构紧凑 、外形美观、流程简单、 操 作方 便 。 外 形尺 寸 ：８ ０ ０ｘ ６ ５ ０ ｘ２ ５ ０ ０／ ／ ］ １ １ １ 。 数据采集型 （ Ｊ Ｋ — Ｚ Ｐ Ｃ Ｑ ／ Ｉ Ｉ） ：微机接口和数据处理软件 、温度传感器 、 转 速传 感器 。 电机装 置 为 ６ １ ｋ １ ２ ０ Ｒ Ａ — Ｃ Ｆ电机 １ ２ ０ Ｗ ，２ ２ ０ Ｖ，Ｏ ． ９ ２ Ａ，５ ０ Ｈｚ 安装位置：转盘塔的正上方。 ６ ． 不足 殛改 进 传统的转盘萃取塔不能有效地分离实验室中的油水 ， 导致原料浪费 、 利 用 率低 ，科研 经 费上 升 ，污染环 境 。所 以 ，转 盘塔 的 的改进设 计 迫在眉 睫 ， 日益引起重视。在传统工艺流程的基础上 ， 加上一个油水分离器，从而有效 地将 油 和水分 离 开 ，达 到科 研和 实验 的要 求 。 ６ ． １工作原 理 应用流体力学理论，在含油污水流量不间断同步 （ 油水同速即相对紊流 ） 流经的瞬间，油珠借助污水高速流动时的动能，连续碰撞，由小变大，由此加 速运动 ，使 不同比重的油与水分流 、分 层和分 离 ，最终实现油水分离 的 目的。 ６ ． ２ 启 动 的检查 及准 备 使用油水分离器设备排放前 ， 应征得驾驶 台的同意； 检查油水分离器的 线路安装 ， 配套泵的转向是否正常；向油水分离器内供水 ， 将顶部空气阀打 开，使空气逸出；检查油水分离器进出水系统上无任何泄露 ６ ． ３运 行 中注意 事项 调整排除水管路阀开度 ， 保持分离器内有压力 ， 以利于分离器内污油的
《液液萃取装置》课件
安全注意事项
操作前必须穿戴好防护装备，如手套、口罩等 操作过程中要避免接触化学品，防止皮肤和眼睛受到伤害 定期检查设备，确保设备运行正常，避免发生故障 操作结束后，要及时清理现场，保持工作环境整洁
THANK YOU
汇报人：
工作原理：利用 不同组分的密度、 沸点等物理性质 差异进行分离
应用：广泛应用 于石油化工、食 品加工、环境保 护等领域
循环泵
作用：提供液体循环的动力
结构：包括泵体、叶轮、轴、 轴承等
工作原理：通过叶轮的旋转， 将液体从低压区输送到高压区
应用：在液液萃取装置中，用 于输送萃取剂和被萃取物质
萃取剂
萃取剂的作用：将 待分离的物质从一 种溶液转移到另一 种溶液中
质分离
回收过程：将萃取剂回收， 用于下一次萃取过程
液液萃取装置的组 成
混合器
功能：将两种 或多种液体混
合在一起
结构：包括搅 拌器、容器、 进料口、出料
口等
材料：通常采 用不锈钢、玻 璃等耐腐蚀材
料
应用：广泛应 用于化工、制 药、食品等行
业
分离器
作用：将混合液 中的不同组分分 离出来
结构：包括进料 口、出料口、分 离腔等
在医药生产中的应用
提取药物有效成分：从药材中提取有效成分，提高药物纯度 药物分离：将药物中的不同成分进行分离，提高药物质量 药物纯化：去除药物中的杂质，提高药物纯度 药物浓缩：将药物中的有效成分进行浓缩，提高药物浓度
在食品工业中的应用
提取食品中的营养成分，如维生素、矿物质等 提取食品中的香味成分，如香精、香料等 提取食品中的色素成分，如色素、色素提取物等 提取食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗衰老剂等
设备的定期保养
《液液萃取装置》课件
选择萃取剂
根据需要萃取的物质选择 合适的萃取剂。
准备样品
将待萃取的液体样品进行 预处理，以满足萃取要求 。
萃取阶段
混合样品和萃取剂
将待萃取的液体样品与萃 取剂混合，使待萃取物质 与萃取剂充分接触。
搅拌
通过搅拌使待萃取物质从 一种液相转移到另一种液 相。
静置分层
待萃取物质在两种液相中 达到平衡后，静置使两相 分离。
广泛应用
03
由于液液萃取装置具有广泛的应用领域，因此对于许多行业来
说都是必不可少的生产工具。
02
液液萃取装置的种类与特点
分散型液液萃取装置
原理
通过搅拌或超声波等手段使两种不互 溶的液体混合，形成分散的液滴，从 而实现物质的萃取。
特点
操作简单，适用于实验室和小规模生 产。但萃取效率较低，需要较长的萃 取时间。
环境监测
液液萃取装置也可用于环境监测领 域，如水处理、土壤污染治理等方 面，用于提取和分离各种有害物质 。
液液萃取装置的重要性
提高分离效率
01
液液萃取装置能够实现快速、高效的分离和纯化，提高生产效
率和产品质量。
减少能耗和资源消耗
02
相对于其他分离方法，液液萃取装置通常需要的能耗较低，同
时也减少了原材料的消耗。
增加搅拌强度
通过优化搅拌桨的设计，提高液体的混合程度， 促进溶质的扩散和传质过程。
选择适宜的萃取剂
根据待分离物质的性质，选择具有高分配系数和 选择性的萃取剂，提高萃取效果。
增加接触时间
通过延长萃取时间或采用多级萃取方式，增加萃 取剂与料液的接触时间，提高萃取效率。
降低能耗的措施
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优化热集成
实验七 转盘萃取塔实验讲义
实验七液-液萃取塔的操作及其传质单元高度的测定转盘塔是一种外输入能量的液—液萃取设备，具有结构简单、生产能力大、功率小等优点，广泛应用于食物油纯化，核燃料处理、原油净化、维生素净化、废水处理等方面。
一、实验目的1.掌握萃取塔传质单元高度的测定方法，学会分析外加能量对液-液萃取塔传质单元的影响；2.了解引起萃取塔液泛不正常现象出现的原因以及处理方法；3.了解液-液萃取设备的结构和特点。
二、实验原理萃取是分离混合液体的一种方法，它是一种弥补精馏操作无法实现分离的方法之一，特别适用于稀有分散昂贵金属的冶炼和高沸点多组分分离，它是依据液体混合物各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的。
但是，萃取单元操作得不到高纯物质，它只是将难以分离的混合液转化为容易分离的混合液，增加了分离设备和途径，导致成本提高。
所以，经济效益是评价萃取单元操作成功于否的标准。
1.萃取和吸收的区别⑴相同之处：两者均是利用混合物中的各组分在某溶剂中溶解度的不同而达到分离的。
吸收是气液接触传质，萃取是液-液接触传质，两者同属相际传质，因此两者的速率表达式和传质推动力的表达式是相同的。
图1. 萃取和吸收的区别⑵不同之处：由于液-液萃取体系的特点，两相的密度比较接近，界面张力较小，所以，能用于强化过程的推动力不大，加上分散的一相，凝聚分层能力不高；而气液吸收两相密度相差很大，界面张力较大，气液两相分离能力很大，由此，对于气液接触效率较高的设备，用于液-液接触效率不一定高。
为了提高液-液相际传质设备的效率，常常需外加能量，如搅拌、脉动、振动等。
另外，为了让分散的液滴凝聚，实现两相的分离，需要有足够的停留时间也即凝聚空间，简称分层分离空间。
2.萃取塔结构特征由于液-液萃取体系的特点，从而使萃取塔的结构发生了根本性变化： ⑴需要适度的外加能量； ⑵需要足够大的分层分离空间。
3.萃取塔的操作特点 ⑴分散相的选择a.容易分散的一相为分散相：在现实操作过程中，很易转相，为了避免此类情况发生，宜选择容易分散的一相为分散相。
液液萃取塔仿真实验报告
液液萃取塔仿真实验报告
液液萃取塔仿真实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过液液萃取塔的仿真实验，掌握液液萃取塔的工作原理、操作方法和影响因素，提高学生的实验操作能力和实验数据处理能力。
二、实验原理
液液萃取塔是一种利用两种不相溶液体之间的分配系数差异，将一种
或多种物质从一种液相中分离出来的设备。
其主要原理是将待分离物
质溶解在一种溶剂中，然后将溶液与另一种不相溶的溶剂进行接触，
使得待分离物质在两种溶剂中的分配系数不同，从而实现分离。
三、实验步骤
1.将液液萃取塔装置好，连接好进料管、出料管和回流管。
2.将待分离物质溶解在溶剂中，将溶液加入液液萃取塔中。
3.将另一种不相溶的溶剂加入液液萃取塔中，使其与溶液进行接触。
4.调节液液萃取塔的操作参数，如进料流量、回流比例、塔板数等，观察分离效果。
5.记录实验数据，包括进料流量、回流比例、塔板数、分离效果等。
四、实验结果
通过实验，我们发现液液萃取塔的分离效果受到多种因素的影响，如进料流量、回流比例、塔板数等。
在实验中，我们通过调节这些操作参数，成功地实现了对待分离物质的分离。
五、实验结论
本实验通过液液萃取塔的仿真实验，使我们更加深入地了解了液液萃取塔的工作原理、操作方法和影响因素。
同时，我们也提高了实验操作能力和实验数据处理能力，为今后的科研工作打下了坚实的基础。
实验十二 液-液萃取实验
实验十二 液-液萃取一、实验目的1. 了解萃取塔的结构。
2．熟悉萃取实验装置的流程，掌握萃取实验的操作。
3. 掌握萃取塔性能的测定与计算方法。
二、实验原理本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸 。
水相为萃取相( 用字母E 表示，本实验又称连续相、重相 )。
煤油相为萃余相( 用字母 R 表示，本实验中又称分散相、轻相)。
轻相入口处，苯甲酸在煤油中的浓度应保持在0.0015-0.0020(kg 苯甲酸/kg 煤油)之间为宜。
轻相由塔底进入，作为分散相向上流动，经塔顶分离段分离后由塔顶流出；重相由塔顶进入作为连续相向下流动至塔底经π形管流出；轻重两相在塔内呈逆向流动。
在萃取过程中，苯甲酸部分地从萃余相转移至萃取相。
萃取相及萃余相进出口浓度由容量分析法测定。
考虑水与煤油是完全不互溶的，且苯甲酸在两相中的浓度都很低，可认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化。
按萃取相计算传质单元数N OE 的计算公式为：()⎰-=EbEtY Y E E EOE Y Y dY N * （12-1）式中：Y Et -苯甲酸在进入塔顶的萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水，本实验中Y Et ＝0；Y Eb -苯甲酸在离开塔底萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水； Y E -苯甲酸在塔内某一高度处萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg水；Y E *-与苯甲酸在塔内某一高度处萃余相组成X R 成平衡的萃取相中的质量比 组成，kg 苯甲酸/kg 水。
用Y E -X R 图上的分配曲线(平衡曲线)与操作线可求得）（E E Y Y -*1-Y E 关系。
再进行图解积分可求得N OE 。
对于水-煤油-苯甲酸物系, Y Et -X R 图上的分配曲线可由实验测定得出。
1．传质单元数N OE (图解积分)在画有平衡曲线的Y E -X R 图上再画出操作线，因为操作线必然通过以下两点：（X Rb ，Y Eb ）和（X Rt ，Y Et ），其中X Rb 为轻相入口浓度，X Rt 为轻相出口浓度，Y Eb 为重相出口浓度，Y Et 为重相入口浓度，Y Et ＝0。
液液萃取设备塔式澄清槽
界面
特点：填料萃取塔结构简单，造价
低廉，操作方便，级效率较低，在
工艺要求的理论级小于3，处理量
填料
轻液
较小时可考虑采用。
重液
填料萃取塔
（4）转盘萃取塔
轻液 界面
重液 格栅
定环 转盘 轻液
特点：结构简单，造价低廉， 维修方便，操作弹性和通量较 大，应用较广。
重液
转盘萃取塔
萃取设备的选择原则
1 稳定性及停留时间 稳定性差— 停留时间尽可能短—离心萃取器； 伴有较慢的化学反应时—停留时间长—混合-澄清槽。
2 所需理论级数 需理论级数少（2~3级）— 各种萃取设备； 需理论级数4~5级— 转盘塔、脉冲塔和振动筛板塔； 需理论级更多— 离心萃取器或多级混合-澄清槽。
3 物系的分散与凝聚特性 物系易乳化，不易分相— 离心萃取器； 物系界面张力较小，或两相密度差较大— 重力流动式。
轻相 重相
重相 轻相
Elgin型喷淋萃取塔
特点：无塔内件，阻力小， 结构简单，投资少易维护。 但两相很难均匀分布，轴向 反混严重，理论级数不超过 1~2级，传质系数小。
（2）筛板萃取塔
轻液
分散相聚 集界面
溢流管 重液
重液
筛板
轻液分散 在重液内 的混合液
轻液
萃取过程中的筛板塔
重液向下流
分散的轻液
降液管 挡板
4 生产能力 生产处理量小— 填料塔或脉冲塔； 生产处理量大— 筛板塔，转盘塔，混合-澄清槽等。
5 防腐蚀及防污染要求 具有腐蚀性— 结构简单的填料塔； 具有污染性— 屏蔽性能良好的脉冲塔。
6 建筑物场地要求 空间高度有限— 混合-澄清槽； 占地面积有限— 塔式萃取设备。
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液-液萃取塔实验装置说明书天津大学过程工业技术与装备研究所天津市睿智天成科技发展有限公司目录一. 实验设备的特点二. 实验装置的基本情况和技术数据三. 实验方法及步骤四. 使用实验设备应注意的事项五. 附录附录1. 实验数据的计算过程及结果附录2. 实验数据及计算结果列表附录3. 附图一. 实验设备的特点1. 本装置体积小，重量轻，移动方便。
本实验装置塔身为硬质硼硅酸盐玻璃管，其它均为不锈钢件制成，可适用于多种物系；2. 操作方便，安全可靠，调速稳定。
环境污染小，噪声小。
二. 实验装置的基本情况和技术数据实验装置的流程示意图1－水泵；2－油泵；3－煤油回流阀；4－煤油原料箱；5－煤油回收箱；6－煤油流量计；7－回流管；8－电机；9－萃取塔；10－转盘；11－π型管；12－水转子流量计；13－水回流阀；14－水箱；15－转数测定器；萃取塔为桨叶式旋转萃取塔。
塔身为硬质硼硅酸盐玻璃管，塔顶和塔底的玻璃管端扩口处，分别通过增强酚醛压塑法兰、橡皮圈、橡胶垫片与不锈钢法兰连结。
搅拌转动轴的底端有轴承，顶端亦经轴承穿出塔外与安装在塔顶上的电机主轴相连。
电动机为直流电动机，通过调压变压器改变电机电枢电压的方法作无级变速。
操作时的转速由仪表显示。
在塔的下部和上部轻重两相的入口管分别在塔内向上或向下延伸约200 mm，分别形成两个分离段，轻重两相将在分离段内分离。
萃取塔的有效高度H 则为轻相入口管管口到两相界面之间的距离。
主要设备的技术数据如下:1. 萃取塔的几何尺寸:塔径D＝37 mm 塔身高＝1000 mm塔的有效高度H＝750 mm2. 水泵、油泵: CQ型磁力驱动泵型号: 16CQ-8 电压: 380V 功率: 180W 扬程：8米吸程: 3米流量: 30升/分转速2800转/分3. 转子流量计：不锈钢材质型号LZB-4流量1-10 L/h 精度1.5 级4. 转速测定装置搅拌轴的转速通过直流调压器来调节改变，转速的测定是通过霍尔传感器将转速变换位电信号，然后又通过数显仪表显示出转速。
本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
水相为萃取相（用字母E表示，本实验又称连续相、重相）。
煤油相为萃余相（用字母R 表示，本实验中又称分散相、轻相）。
轻相入口处，苯甲酸在煤油中的浓度应保持在0.0015-0.0020（kg苯甲酸/kg煤油）之间为宜。
轻相由塔底进入，作为分散相向上流动，经塔顶分离段分离后由塔顶流出；重相由塔顶进入作为连续相向下流动至塔底经π形管流出；轻重两相在塔内呈逆向流动。
在萃取过程中，苯甲酸部分地从萃余相转移至萃取相。
萃取相及萃余相进出口浓度由容量分析法测定。
考虑水与煤油是完全不互溶的，且苯甲酸在两相中的浓度都很低，可认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化。
三. 实验方法及步骤1. 在实验装置最左边的贮槽内放满水，在最右边的贮槽内放满配制好的轻相入口煤油，分别开动水相和煤油相送液泵的电闸，将两相的回流阀打开，使其循环流动。
2. 全开水转子流量计调节阀，将重相（连续相）送入塔内。
当塔内水面快上升到重相入口与轻相出口间中点时，将水流量调至指定值（4 L/h），并缓慢改变π形管高度使塔内液位稳定在重相入口与轻相出口之间中点左右的位置上。
3. 将调速装置的旋扭调至零位，然后接通电源，开动电动机并调至某一固定的转速。
调速时应小心谨慎，慢慢地升速，绝不能调节过量致使马达产生“飞转”而损坏设备。
4. 将轻相（分散相）流量调至指定值（6 L/h），并注意及时调节π形管的高度。
在实验过程中，始终保持塔顶分离段两相的相界面位于重相入口与轻相出口之间中点左右。
5. 在操作过程中，要绝对避免塔顶的两相界面过高或过低。
若两相界面过高,到达轻相出口的高度，则将会导致重相混入轻相贮罐。
6. 操作稳定半小时后用锥形瓶收集轻相进、出口的样品各约50mL，重相出口样品约100mL备分析浓度之用。
7. 取样后，即可改变浆叶的转速，其它条件不变，进行第二个实验点的测试。
8. 用容量分析法测定各样品的浓度。
用移液管分别取煤油相10 mL，水相25 mL样品，以酚酞做指示剂，用0.01 N左右NaOH标准液滴定样品中的苯甲酸。
在滴定煤油相时应在样品中加数滴非离子型表面活性剂醚磺化AES（脂肪醇聚乙烯醚硫酸脂钠盐），也可加入其它类型的非离子型表面活性剂，并激烈地摇动滴定至终点。
9. 实验完毕后，关闭两相流量计。
将调速器调至零位，使搅拌轴停止转动，切断电源。
滴定分析过的煤油应集中存放回收。
洗净分析仪器，一切复原，保持实验台面的整洁。
四. 使用实验装置的注意事项1. 调节浆叶转速时一定要小心谨慎，慢慢地升速，千万不能增速过猛使马达产生“飞转”损坏设备。
最高转速机械上可达700转/分。
从流体力学性能考虑，若转速太高，容易液泛，操作不稳定。
对于煤油～水～苯甲酸物系，建议在600转/分以下操作。
2. 在整个实验过程中塔顶两相界面一定要控制在轻相出口和重相入口之间适中位置并保持不变。
3. 由于分散相和连续相在塔顶、底滞留很大，改变操作条件后，稳定时间一定要足够长，大约要用半小时，否则误差极大。
4. 煤油的实际体积流量并不等于流量计的读数。
需用煤油的实际流量数值时，必须用流量修正公式对流量计的读数进行修正后方可使用。
5．煤油流量不要太小或太大，太小会使煤油出口的苯甲酸浓度太低，从而导致分析误差较大；太大会使煤油消耗增加。
建议水流量取4L/h ，煤油流量取6L/h 。
五. 附录附录1. 实验数据的计算过程及结果B(油) S(水) X Rt Y EtX Rb Y Eb S 为水流量 B 为油流量 Y 为水浓度 X 为油浓度 下标E 为萃取相 下标t 为塔顶 下标R 为萃余相 下标b 为塔底 按萃取相计算传质单元数N OE 的计算公式为:()⎰-=EbEtY Y E E EOE Y Y dY N * 式中：Y Et ─苯甲酸在进入塔顶的萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水；本实验中Y Et ＝0。
Y Eb ─苯甲酸在离开塔底萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水； Y E ─苯甲酸在塔内某一高度处萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水； Y E *─与苯甲酸在塔内某一高度处萃余相组成X R 成平衡的萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸/kg 水；用Y E ─X R 图上的分配曲线(平衡曲线)与操作线可求得）（E E Y Y -*1-Y E 关系。
再进行图解积分可求得N OE 。
对于水～煤油～苯甲酸物系，Y Et -X R 图上的分配曲线可由实验测定得出。
(一)求传质单元数N OE (图解积分)（浆叶转数372转/分为例） 1. 塔底轻相入口浓度X Rb煤油）苯甲酸（苯甲酸kg kg M N V X NaOH NaOH Rb /00215.08001012201077.01.1380010=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=2. 塔顶轻相出口浓度X Rt煤油）苯甲酸（苯甲酸kg kg M N V X NaOH NaOH Rt /00089.08001012201077.04.580010=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=3. 塔顶重相入口浓度Y Et本实验中使用自来水,故视 Y Et ＝0 4. 塔底重相出口浓度Y Eb水）苯甲酸（苯甲酸kg kg M N V Y NaOH NaOH Eb /000104.010002512201077.07.19100025=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=5. 在画有平衡曲线的Y E ─X R 图上再画出操作线,因为操作线必然通过以下两点: 轻入X Rb ＝0.00215 (kg 苯甲酸/ kg 煤油) 重出Y Eb ＝0.00104(kg 苯甲酸/ kg 水) 轻出X Rt ＝0.00089(kg 苯甲酸/ kg 煤油) 重入Y Et ＝0所以, 在Y E ─X R 图上找出以上两点, 连结两点即为操作线。
在Y E ＝Y ET ＝0至Y E ＝Y Eb ＝0.000310之间，任取一系列Y E 值，可用操作线找出一系列的X R 值，再用平衡曲线找出一系列的Y E *值并计算出一系列的）（E E Y Y -*1值。
见表1。
表1 Y E 与）（E E Y Y -*1的数据关系在直角坐标方格纸上,以Y E 为横坐标,）（E E Y Y -*1为纵坐标,将上表的Y E 与）（E E Y Y -*1一系列对应值绘成曲线。
在Y E ＝0至Y E ＝0.000310之间的曲线以下的面积即为按萃取相计算的传质单元数。
()⎰-=EbEtY Y E E EOE Y Y dY N *＝2.83 (见图解积分图). (二). 按萃取相计算的传质单元高度H OEH OE ＝H/ N OE ＝0.75/2.83＝0.265m 0.75ｍ指塔釜轻相入口管到塔顶两相界面之间的距离 (三). 按萃取相计算的体积总传质系数K YEa ＝S/(H OE ×A)＝4/[0..265×(π/4)×0.0372] = 14044.69)kg /kg (m kg 3水苯甲酸苯甲酸⨯⨯h附录2. 实验数据及计算结果列表验结果塔底重相浓度YBb, kgA／kgB 0.00104 0.00128 水流量S, kgs／h 4 4煤油流量B, kgB／h 6.704 6.704传质单元数N OE(图解积分) 2.83 5.32传质单元高度HOE（米）0.265 0.141 体积总传质系数,KYea kgA/[m3.h.(kgA/kgs)] 14044.69 26402.03。