闭式涡轮搅拌萃取塔的特性及其改进
萃取槽搅拌装置的重要性不言而喻
萃取槽搅拌装置的重要性不言而喻
萃取槽在设计搅拌装置一般采用泵混叶轮，其中泵混叶轮的形式与叶轮直径是直接影响运行成本、运行效果。
泵混叶轮分为封闭式与半开式，以前大型萃取槽都是采用封闭式泵混叶轮，但因抽力大、容易带入空气，现在都改为半开式，抽力适中且制造成本低。
老式萃取箱的设计，叶轮直径为混合室长的1/3，后来在实践中取2/3~3/4。
直径小的叶轮，其搅拌速度快且剪切力大，两相混合过程中分离过细不宜分相，达不到需要的效果。
反之，直径大的叶轮其搅拌速度慢、剪切力小、抽力小，但是搅拌功率偏大，能耗增加，运行成本增加。
其次叶轮大，加工成本大、安装维修不方便。
经P204萃取箱实践，叶轮直径取混合室1/2最为合适。
气体搅拌萃取塔传质性能的研究
气体搅拌萃取塔传质性能的研究【摘要】本文采用气体代替机械进行搅拌,在塔内装入不同组合形式的静态混合器,对煤油(苯甲酸)-水-空气三相体系的传质参数进行了研究,分析了滞液率、气含率和传质系数的影响因素。
【关键词】气体搅拌静态混合器气含率滞液率传质系数机械搅拌萃取塔已经广泛地应用于石油和化学工业生产中,但机械搅拌已经不能满足未来扩大工业生产的需要。
近年来,一些研究人员开发了用气体搅拌的萃取过程[1～2],气体搅拌具有内部无机械运动部件、操作稳定、生产能力大、能耗低等特点。
如果在塔内加入静态混合器,能使轻重两组分更加充分的混合,促进液相内的湍动,增加了液-液之间的接触面积,解决了机械搅拌有死角的问题[3]。
从发展的角度来看气体搅拌萃取塔可以取代机械搅拌成为工业生产中的首选,为工业生产带来更高经济效益。
1实验部分1.1实验原理。
采用煤油(苯甲酸)-水-空气三元物系。
煤油由塔底进入作为分散相向上流动,水由塔顶进入作为连续相向下流动。
苯甲酸在煤油中的浓度应保持在0.0020～0.0025Kg苯甲酸/Kg煤油之间。
塔内装有静态混合器,静态混合器的结构如图1所示。
两相在塔内逆流接触以一定的流量通过塔顶分离段流出塔外。
苯甲酸部分地从萃余相转移到萃取相中。
萃取相及萃余相的进出口浓度由容量分析法测定。
气体以一定的流量从塔底进入塔内进行搅拌。
图1筛板、SL型静态混合器的结构1.2实验方法。
传质系数的测定是以水为萃取剂萃取煤油中的苯甲酸。
将配置好的原溶液放入储槽中,启动油相、水相离心泵。
用转子流量计控制进入塔内两相的流量,稳定时间为20min。
在实验过程中始终保持塔顶分离段两相界面位于水入口与煤油出口之间的某一指定位置,达到稳定操作时间后,用锥形瓶取样品,样品浓度由容量分析法测定。
用Simpson数值积分法求传质单元数NOE,用塔的有效高度和传质单元高度HOE,求出传质系数Kla。
气含率用体积法测量,在塔中通入气体后,采用同时关闭所有的进出口阀门,记录关闭阀门前后的液面高度。
设计转盘萃取塔的评价与体会
设计转盘萃取塔的评价与体会设计转盘萃取塔的评价与体会一、引言转盘萃取塔是一种常见的分离和纯化化学物质的设备。
它采用旋转式接触器将气体或液体和固体分离，具有高效、可靠、节能等优点。
在化工、制药、食品等行业得到广泛应用。
本文将对设计转盘萃取塔进行评价与体会。
二、设计原理1. 填料：填料是转盘萃取塔中最关键的部分，其质量决定了设备分离效率和能耗。
填料种类繁多，常见的有环形填料、球形填料等。
2. 转盘：转盘是转盘萃取塔中主要构件之一，它通过电机驱动旋转，使填料不断接触并混合反应物。
3. 进出口管道：进出口管道是连接设备内外的通道，它们必须保证密封性和耐腐蚀性。
三、设计优点1. 高效：转盘萃取塔通过填料和旋转运动使气体或液体与固体充分接触，从而实现高效分离。
2. 可靠：设备结构简单，易于维护和保养，使用寿命长。
3. 节能：转盘萃取塔的运转过程中不需要外加能源，仅依靠旋转运动即可实现分离。
四、设计缺点1. 噪音：由于电机的运行和填料的摩擦，转盘萃取塔在运行时会产生一定噪音。
2. 耐腐蚀性差：由于填料和进出口管道材质的限制，转盘萃取塔对于强酸、强碱等腐蚀性物质的适用范围受到限制。
五、体会与建议在设计转盘萃取塔时，应该注重填料的选择和优化。
填料种类不同，其表面积和孔隙率也不同，从而影响设备分离效率。
在选择进出口管道材质时应该考虑物质的特性以及环境因素等因素。
在实际使用中，还应注意设备维护保养和安全操作。
六、结论设计转盘萃取塔是一项具有挑战性的工作，在优化设备结构、提高分离效率等方面还有很大的空间。
本文对其进行了评价与体会，希望能够为相关领域的工作者提供一些参考。
提取罐改进
提取罐改进提取罐形状直锥型蘑菇型直筒型倒锥形筒身采用倒锥形结构，即：上端小，下端大，锥度可以设置为2~5°，视药材粗细长短而定.一般药材粗而长，松散状况的，锥度选取较大角度。
对于细而碎的药材，锥度选取较小角度。
筒身锥体下端大，上端小，排渣门打开后，药渣因自重往下掉，没有阻碍。
因此，倒锥形式的筒身便宜排渣，解决了传统提取罐排渣慢，药渣容易搭桥的问题。
斜锥型（排渣门又重又沉，气动装置控制排渣门的开启已经是成熟的技术，建议设计还是采用气动装置，自动化开启也是一个亮点）出料口密封形式出渣门强制密封形式过滤方式侧壁过滤过滤面积大，出液多，与底端过滤相比不易堵塞，可以在搅拌轴上安装桨叶刮刀清理滤网（类似下图），实现自动化底部凸起过滤（罗哥介绍过的资料）⏹直筒形状：双加热形式（夹套和底部），加热完全、时间短、便于出渣。
⏹罐底加热有底部加热层、中心加热鼓、中心滤液鼓套。
利用此加热结构可进行小生产试验及正常生产沸腾后的维沸。
中心加热鼓在药液中心加热，有效的利用了能源，加快了加热速度。
又起到支撑底部药材的支桥作用。
中心滤液鼓套加大了出液面积，便于出液，不易堵网。
它可以随出渣门的开启又起到挂带料渣的挂桥作用，使出渣更加顺利。
降低了工人劳动强度，解决了爆锅不安全因素。
⏹罐的顶部中心安装有360°全方位高压清洗球，球的上部与法兰和清洗管道连接，球面密布有射流孔，可旋转、全方位清洗罐壁。
⏹罐的上部装有切线循环管。
可通过泵把提取液从底部经过上切线管进行切线循环，形成一种动态搅拌效果，可使上部漂浮的药材快速溶解在溶媒中，提高了药材的提取效率。
底部过滤普通过滤形式，容易堵料，出液较困难环形网过滤喷淋方式清洗球罐的顶部中心安装有360°全方位高压清洗球，球的上部与法兰和清洗管道连接，球面密布有射流孔，可旋转、全方位清洗罐壁。
也可用清洗球喷洒溶剂，使得混合均匀。
导液管内置环形喷淋管加热方式中央加热中央加热+两外加热器优点：同时从里、外对物料加热，热传导快，热效率高，物料受热均匀，提取液质量好，解决了单方向加热物料，加热时间长，物料受热不均匀，靠近罐壳药材温度过高易过热变质，中心药材温度低，影响有效成分析出，浪费中药资源的问题。
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取塔分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类主要是确定塔的直径和工作段高度。
先从液体流量除以操作速度，得出塔截面，算出塔径。
然后根据塔的特性以及物系性质和分离要求，确定传质单元高度和传质单元数，最后两者相乘即得塔的工作段高度。
另外，也有按当量高度与理论级数计算工作段高度的。
常用的萃取塔型设计及分类有：
1.盘萃取塔：在工作段中,等距离安装一组环板,把工作段分隔成一系列小室，每室中心有一旋转的圆盘作为搅拌器。
这些圆盘安装在位于塔中心的主轴上，由塔外的机械装置带动旋转。
转盘塔结构简单，处理能力大，有相当高的分离效能，广泛应用于石油炼制工业和石油化工中。
2.脉动萃取塔：在工作段中装置成组筛板(无溢流管的)或填料。
由脉动装置产生的脉动液流，通过管道引入塔底，使全塔液体作往复脉动。
脉动液流在筛板或填料间作高速相对运动产生涡流，促使液滴细碎和均布。
脉动塔能达到更高的分离效能，但处理量较小，常用于核燃料及稀有元素工厂。
3.振动板萃取塔：将筛板连成串，由装于塔顶上方的机械装置带动，在垂直方向作往复运动，借此搅动液流，起着类似于脉动塔中的搅拌作用。
注：本文取自天一萃取。
萃取塔改造方案
气化废水萃取塔改造方案由于酚类化合物毒性大，国家严格限制含酚废水的排放，并制定了排放标准为0.5 mg/L。
自70年代起，国内外学者开始开展有关苯酚稀溶液分离的研究，由于萃取方法具有溶质可回收，即资源再利用的特点，该方法得到了各国专家学者的重视。
采用的萃取方法主要有物理萃取法和络合萃取法。
物理萃取法的研究主要集中于70年代，具有代表性的溶剂为甲基异丁基甲酮、异丙醚和正辛醇等，物理萃取法虽然对于苯酚具有较大的萃取平衡分配系数，但是由于在水中的溶解度较大，一般需要考虑溶剂的回收。
络合萃取法起源于80年代中期，是近年来研究和应用的热点，使用的萃取剂主要为具有长碳链取代基的磷氧类萃取剂和胺类萃取剂，通过氢键缔合或离子对成盐与酚结合，具有较物理萃取作用的萃取剂更大的萃取能力。
目前，哈尔滨气化厂含酚废水的萃取回收装置中，萃取剂为异丙醚，该回收工艺为典型的物理萃取过程。
一．哈尔滨气化厂萃取塔的目前工况：萃取塔类型：转盘塔废水处理量：80 m3/h塔径：2 m塔高：18 m (含上下澄清段)进出口含酚量：水相进口：6300 mg/L水相出口：～1000 mg/L萃取剂进口：0 mg/L萃取剂比水相: 1:10由于萃残液含酚量太高，无法满足终端生化处理的要求，排放的废水达不到国家的排放标准，目前处于限期整改阶段。
根据终端生化处理的能力和要求，需要对于萃取塔进行改造，降低萃残液中酚含量至300 mg/L，以达到国家的废水排放标准。
二．小试实验结果：采用哈尔滨气化厂提供的生产工艺中萃取塔的入口废水为样品，以异丙醚为萃取剂，本实验室开展了错流萃取平衡的实验研究，其中，采用四胺基安替比林法测定水相酚的含量。
具体的实验结果如表1所示。
表1 工业废水处理的多级错流萃取结果(萃取剂比水相=1:10)浓度, mg/L pH 分配系数萃取率原始料液6300 10.02第1级1034 10.02 51.0 83.59%第2级440 10.02 13.5 93.02%第3级291 10.02 5.1 95.38%第4级210 10.02 3.8 96.67%第5级188 10.02 1.2 97.02% 根据表1的实验结果可以看出，对于实际废水，异丙醚对于酚的萃取能力随含酚量的减小而减小，这主要与废水中酚的种类较多，且萃取能力不同有关。
工业搅拌器
2.3 具体提高搅拌效果的措施
2.3.1装设挡板
在釜内装设挡板，既能提高液体的湍流程度，又 能使切向流动的变化变为轴向和径向流动，制止 打旋现象。装设挡板后釜内液面下凹现象基本消 失，釜内液体流动形成湍流，使搅拌效果显著提 高。 注：挡板的安装方式与液体黏度有关
挡板安装方式与粘度的关系
粘度 低粘度 （<7Pa· s） 中等粘度 （7~10Pa· s） 高粘度 （>10Pa· s） 粘度>12Pa· s 安装方式 垂直纵向安装在内壁上，上部伸出液面，下 部到达釜底 液体或固液体系，应使挡板离开釜壁 应使挡板离开釜壁并与壁面倾斜 无需安装挡板
仅考虑搅拌目的时搅拌器的选型
推荐形式 流动状态
三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、桨式、圆盘涡轮 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式 桨式、螺杆式、框式、螺带式、 锚式 桨式、六叶折叶开启式涡轮 三叶折叶涡轮、六叶折叶开启 涡轮、推进式 螺带式、螺杆式、锚式
湍流 (低粘流体)
层流 (高粘流体) 湍流 (低粘流体) 层流 (高粘流体)
①剪切作用 ②循环流量③高转速 ①循环流量 ②剪切作用 ③低转速 ①循环流量 ②传热面上高流速
4 设备选型应遵循的原则
4.1原则
所谓设备选型既是从多种可以满足相同需要的不同型号、规格 的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出购买 决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效益。 设备选型应遵循的原则如下： 4.1.1生产上适用——所选购的设备应与本企业扩大生产规模或 开发新产品等需求相适应。 4.1.2技术上先进——在满足生产需要的前提下， 要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术 寿命 4.1.3经济上合理——即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、 维护费用低，并且回收期较短。
自动液液萃取装置的操作介绍 萃取装置常见问题解决方法
自动液液萃取装置的操作介绍萃取装置常见问题解决方法吸取了同类产品的优点，避开了不足，制造性接受封闭式气流震荡内循环原理，可以一键启动，自动萃取；萃取过程无需放气；萃取结束自动清洗；萃取废液经由活性吸取了同类产品的优点，避开了不足，制造性接受封闭式气流震荡内循环原理，可以一键启动，自动萃取；萃取过程无需放气；萃取结束自动清洗；萃取废液经由活性炭吸附罐吸附，自动排放，全部的运行指令、参数均可通过液晶触摸屏操作。
具有自动化程度高、省时省力、节能环保等优点。
制造性接受封闭式气流内循环震荡原理，萃取过程无需人工放气；一键萃取震荡，自动静置分层；自动吸入洗涤剂，自动洗涤和清洗；一次性可萃取4组样品，萃取效率高，操作简单便捷；大屏幕液晶触摸屏设计，可视化操作；适合用于水质监测中的水中油、挥发酚等的各类需要液液萃取的场合。
自动液液萃取装置操作方法如下：一、开机前的准备查看“仪器使用记录”，检查电源、环境条件。
二、开机1、关闭全部阀门，依据试验要求连接上固相萃取柱，下端接上试管，使固相萃取装置密封。
未连接固相萃取柱的阀门保持关闭状态。
2、开真空泵开关，依据要求对固相萃取柱进行预淋洗。
3、据固相萃取装置压力，调整阀门开关，掌控流速达到所需流速即可。
4、将样品加入到活化后的萃取柱中，抽至近干。
5、加入冲洗溶剂，将萃取柱中的杂物冲洗干净，抽干。
6、打开固相萃取装置，将收集的废液全部倒出，重新拿干净的试管接上，用洗脱液洗脱被分析物，收集洗脱液，抽干。
三、关机1、关闭真空泵电源，移走收集洗脱液的试管，卸下固相萃取柱，切断电源。
2、填写仪器使用记录，清洁整理工作现场。
注意：自动液液萃取装置是产生振荡的装置，假如保证不了安装环境，仪器启动后就会产生移动，振动异常，滑道上安装的分液漏斗就有可能接触不好而脱落。
为了避开以上现象的发生，要依照说明书来安装。
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气体搅动的筛板萃取塔性能实验研究
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低。
关键词 ： 萃取塔 ； 体搅动 ； 气 筛板塔 ； 孔径 ； 性能 中图分类号 ：Ｑ０ ８ ３ Ｔ ２ ．２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ －９ ４ ２０ ） １３０ －４ １ ５９５ （０ ７ １ ４ １ ０ ０ ０
Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｌｓｕ ｙ ｏ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆ ｓｅ ｅ ｐ ａ ｅ ｅ ｔ ａ ｔｏ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｉ ｖ ｌ ｔ ｘ ｒ ｃ ｉ ｎ
ｖｒ ｐ ｒ ｎ．Ｔ ｅｅ ｅｔ ｏ ｉ ａ ｔ ｉ ｎ ｏ ｓｄａ ｅ ｒ ｆ ｉｖ ｌ ｅ ｎｈ ｄｏ ｙａ ｉｓａ ｄｍ ｓ ａｓ ｒ ｅ ｉ ｏｔ ｔ ｈ ｆ ｃ ｆ ｒ ｇ ａ ｏ ａ ｄｈ ｌ ｉｍ ｔ ｅｅｐａ ｓｏ ｙ ｒｄｎ ｍ ｃ ｎ ａｓｔ ｎｆ ｙｍ ａ ｓ ａ —ｉ ｔ ｎ ｅ ｅｏｓ ｔ ｒ ｅ
涡轮搅拌萃取塔的模型研究
本文仅介绍涡轮搅拌萃取塔的模型。
１ 涡轮搅 拌 萃取塔
涡轮搅拌萃取塔是一种旋转搅拌型塔式萃 取设备 ，一连 串的筛板将塔体沿轴向分隔成若 干 个级 ，每两 块 固定 的筛板之 间有 １ 固定 在 个 转轴上的涡轮型混合器 ，通过涡轮在隔室中的
０ 前 言
聚使分散相的性质难以确定 ，数学模型 的应用 无法达到预期 的效果 。Ｍ ｈｎ … 对 目前各种 ｏａｔ ｙ
塔 型 所采 用 的数学 模 型 及其 优 劣 进行 了 总结 ，
化学工业中液液萃取是继精馏后的第二大 分离手段。尽管早期液液萃取主要应用于油品 精炼 ，但 由于液液萃取具有处理能力大 、分离 效果好 、回收率高、可连续操作以及易于 自动 控制等特点 ，因此 ，液液萃取在石油化工 、湿 法冶金 、原子能工业 、环境保护、食品和医药 等领域得到越来越广泛的应用 。 液液萃取技术 经过 １０多年的不 断探索 ， ０ 尽管已形成 了一整套完备的体系 ，但是到 目前 为止 ，基于 最基 本理论 的设计过 程 并没有 得 到 长足的进步 。萃取塔 的设计仍然依托于大量的 中试试 验 和设计 经验 ，从 而无 法获 得萃取 塔 的 最优设计。一种适合于多数系统的数学模型将 极大地利于萃取塔的设计 ，不仅可以大大地缩 短设计过程 ，而且能够有效地保证设计的安全 性与可靠性 。然而 ，目前在液液萃取领域所发 展的数学模型往往是基于某种简单的假设 ，而 在 复杂 系统 中由于存 在分 散相 液滴 的破裂 和 凝
性 ；后 者能 精确 地计 算 湍流 区流体特 性 。 同时描述 了液 滴群模 型 的 求解及模 型参 数 ，
包括液 滴直 径及 其分 布 、液 滴破 裂 与凝 聚 、滑动 速 度 、传质 系数 和 轴 向扩散 系数 等
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
萃取精馏塔改造效果分析
｛
ｌｏ５ 。ｏ
１ｏ ．０ ｊ
１３丁二 ｝ ，
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ｌ
烯 ＿ ；盯 ４
正丁烷
｝
６
８ 烯一 灯 ２
１． ７ ９ ３
１萃取精馏的工艺原理
１ １ 原 料组 成 ． 见表 １
－ ． ０５
｛
； ｝ ｛
ｏ８ ３ ．６
接水 合 制 仲丁醇 ；仲丁醇 气 相脱 氢制 甲 乙 酮 两 步 法 生 产 工 艺 。 在 丁 烯 直 接 水 合 制 仲 丁 醇 的 生 产 工 艺 由对 丁 烯 的 纯 度 要 求 较 高 ，一 般 要 求 不 低于 ８ ％ ，所 以 采 用 ０
ｇ
９ ｌ １ Ｉ ｉ Ｏ １ ２ Ｓ
过 向混 合碳 四原 料 中加入 甲乙酮与 氮 一甲酰 吗啉 混 合溶 剂 （ ：１ ，利用 溶剂 来 改 变 丁 １ ） 烷 与 丁烯 的相 对挥 发度 ，再通 过连 续精 馏 的
时间
震 躇环蓬 取 溢 顶温
（，） （ ｔｈ ｔ 度（ ℃）
４ ． ７９
戚温
（ ℃）
１ ９８ ２．
ｌ９１ ２ ．
０４ ．
０４ ．
黪．５ ６８
９．唾 ６８
１
２
１５ ７
２５ １
方 法 ，首先 降 低 沸点 的 烷烃 （ 要为 丁烷 ） 主
分 离 出去 ，再 通过 连 续 精 馏 的 方 法 将 烯 烃 （ 主要 为 丁烯 ） 溶剂 分 离 ， 而得 到比 较纯 与 从
维普资讯
工 业技 术
Ｓｎ ｅ Ｔｈｌ ｎ 。 瞄 盥 必 置 ｃｃ ｎ ｅ ｏｙｏ ｌ Ｂ蹈圈豳 ｉ ｉｅ ｄ ｃ ｏ Ｃｓ ｅ ■王 鲴 盖 圜 ｅ ｎｇ ｕ ｒ ｔ
涡轮洗涤塔的结构设计
涡轮洗涤塔的结构设计摘要：本文简单介绍了一种环化液除杂的洗涤装置涡轮洗涤塔设备结构、工作原理，提供了一种具有防止乳化、降低含水量、洗涤除杂的涡轮萃取塔装置。
关键词：涡轮；萃取；洗涤塔；应用涡轮洗涤塔是基于萃取工艺方法进行实现的，故又称涡轮萃取塔，涡轮萃取塔是一种装有多孔板的机械搅拌型萃取设备。
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。
基本原理：在液体混合物中加入与其不完全互溶的液体为溶剂，造成第二相，利用原液体中某些成分在两液相之间不同的分配关系将有效成分进行分离。
通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质。
萃取技术广泛应用于：溶液中各组分的沸点非常接近，即各组分的相对挥发度接近于1，用蒸馏方法很不经济；溶液中含有大量的低沸点的物质，或者低沸点组分的汽化潜热较大，用蒸馏方法回收时，需要消耗大量的热能；溶液中某些组分形成恒沸物，用蒸馏方法难以分离；溶液中要回收的组分，属于热敏性物质，蒸馏时容易分解、聚合或发生其他化学变化；提取很稀溶液中有价物质，如发酵液中的有效成分、麻黄草浸煮液中的麻黄素；分离极难分离的金属，如锆与铪、钽与铌等。
本文提供一种具有变孔径塔板的涡轮萃取塔，具有不易乳化、除杂完全，不易结晶的洗涤装置。
优点是级效率高、相比大、结构简单、操作方便、处理量大、适应性强。
1 工艺1.1 工艺简介本设备涉及异氰尿酸三缩水甘油酯产品除杂的一种分离装置。
异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）是一种优良的粉末涂料固化剂，对热和光具有优良的稳定性和耐侯性，与聚酯树脂有很好的相溶性，对固化产物的机械性能和电性能好，透明度高，用于羧基聚酯树脂的固化剂时交联密度高，其次TGIC骨架上的刚性脲环结构，使固化剂的涂膜硬度变大，且具有很强的光稳定性，分子中氮含量高达14%，赋予涂膜一定的阻燃性与自燃性。
不仅提供良好的耐候性，优良的耐过烘烤黄变性，而且还具有其它令人满意的综合性能。
因此，在耐候性粉末涂料中作为固化剂得以广泛的应用。
SBR及其改良工艺的特点分析及工程应用和存在的问题
c.沉淀性能：
ICEAS的沉淀
会受到进水扰
缺
动,破坏了其成 为理想沉淀的
点
条件。克服扰
动的措施——
将池设计成长
方形。
改良型SBR工艺 之二 CASS工艺
Cyclic Activated Sludge System(循环式活性污泥法)
CASS工艺是在ICEAS工艺的基础上开发出来的。一定程度 上改进了ICEAS工艺污泥膨胀及沉淀扰动的问题。
工艺简单，节省费用 理想的推流过程使生化反应推力大
运行方式灵活，脱氮除磷效果好 防止污泥膨胀的最好工艺 耐冲击负荷、处理能力强
经典SBR工艺的特点
1、工艺简单，节省费用。Ketchum等人的统计结果表明:采用SBR法 处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多。此 外，采用如此简洁的SBR法工艺的污水处理系统还有布置紧凑、节 省占地面积的优点。
5、耐冲击负荷能力强。SBR工艺对水质变化并不敏感，一般在生化反 应可接受范围内均能适应；但水量变化对工艺的影响则较大。因为 水量的变化会带来系统曝气的不均匀性问题，或是影响到单系列的 运行周期从而影响处理效果。
SBR工艺的工程应用
❖ 适用规模
尽管SBR在大、中、小型污水处理厂中均有应用，但受工艺特 点和设备性能参数的限制，SBR工艺反应池数量较多，监控、调节 较复杂，对系统控制、设备维护保养要求较高。目前，从我国滗水 器的性能质量、自控系统及运行管理水平的角度考虑，SBR工艺较 适合处理规模在15万m3/d以下的中、小型污水厂。
于筛成-涡轮萃取塔及其应用
涡轮萃取塔及其应用
(6).设备与操作、维修费用： 选用萃取设备时，除需要考虑设备 的制造费用外，还要考虑设备的操 作和维修费用。 包括设备内的物料存储量，尤其是 溶剂的存储量、溶剂的回收费用及 溶剂的损耗。
涡轮萃取塔及其应用
(7).设备的安装场地： 设备的安装场地应根据实际情况确 定，场地面积有限应选用塔式设 备； 若场地高度有限，则可考虑混合澄 清器。
涡轮萃取塔及其应用
B.萃取设备的选择 萃取过程实际上是一个相际平衡的过程。 (1).将一相分散到另一相中，形成很大 的相界面面积； (2).在分散相液滴和连续相接触时，发 生传质，并使传质过程进行到接近平衡 的程度； (3).分散相液滴的凝并。
涡轮萃取塔及其应用
在萃取过程中液滴的这种“分散-凝并再分散”的过程，就使得“分散-传质凝并”， “再分散-传质-再凝并”过程 不断地循环。 传质机理过程对萃取设备的性能具有重 要的影响。
涡轮萃取塔及其应用
随着涡轮萃取塔的不断被应用， 对该塔进行了大量的、逐级的， 深入的研究，包括: 塔的几何结构； 塔内的流体流动特性； 塔内液滴的传质特性。
涡轮萃取塔及其应用
通过研究，掌握了涡轮萃取塔设 计方法及塔内构件的几何尺寸参 数。 建立了传质与返混的通用性数学 模型，为工业装置的设计提供可 靠的实验数据与数学模型。
4.4 4.0 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
100rpm 140rpm 180rpm 220rpm 260rpm 300rpm
d32 [mm]
Height, h[m]
液滴随塔高分布 该图是塔有效段中液滴Sauter直径随塔高的分 布。从图可清楚地看出液滴Sauter直径随塔高 增加而变小；并且变化的趋势逐渐变弱。
【doc】转盘萃取塔的改进
转盘萃取塔的改进第5l卷第3期2OOO年6月化工J0urnofChemicallnd~tryandEngineering(Chin~)vd.513June20003q一.己齐鸣斋(华东理工j匠系,上海200237)关键词!翌笪改进薹垂堡闭式涡轮转盘塔z受造eo固分类号TQ02832}7言转盘塔(RI)C)具有结构简单,通量大,造价低,操作维修方便等优点,得到广泛应用.但RDc靠平滑转盘在全塔上,下一致地对连续相(c)和分散相(d)整体输入能量造成以下同题(1)转速NR较高,导致c相轴向混合严重,能耗大,转轴晃动厉害,塔内界面张力大的物系更是如此;(2)液滴平均直径d,持液率轴向分布过宽即进口端液滴不能被最初几块转盘充分分散,d.大上升快,小,较长一塔段(约0.5m左右)不能发挥有效作用.而液滴上升过程中会被转盘不断分散,以至出口端分散过度,d过小,偏大,易过早出现液泛.塔内变化大的物系则更加突出.为了优化RDC的性能,许多学者作了大量改进研究,开发出多种改进型转盘塔,如开式涡轮转盘塔(OTRI~),加装丝阿的改进型转盘塔(MRDC)-.不对称转盘塔(ARI3),采用六叶桨式搅拌器的Kuhni塔及Scheibel塔等-4J但往往对RDC结构上的缺陷改进不力,而自身结构更趋复杂.本文以保持RDC结构简单为原则,以降低NR,减小d.并使其轴向分布趋于均匀为目的,成功地开发了一种改进型萃取塔一闭式涡轮转盘塔(CTRDC,rotatingdiskcoFltactorwithclosedtur. bine),即在d相进口端以1～2块闭式涡轮代替平滑转盘,其余部分与REC结构完全一样.由于闭式祸轮的强烈搅拌作用,d相入塔后即被吸入闭式19994)1-25收到初稿,1999415.28收到修改稿联景人及第一作者:齐鸣斋,男,44岁,博I土,副教授戴杰./_(南京化工F再南京2l0038)群涡轮搅拌器而被充分(预)分散,且所需N相应低得多(一般小于RDC的临界转速NR).因此,已被涡轮分散的液滴在沿轴向上升途中被转盘进一步分散的几率较小.这样,便达到既降低NR又减小d及轴向液滴大小分布过宽的目的.而塔上部的转盘又保证了塔内液体湍动的能量需要,以获得高的传质效率.实验结果很好地验证了开发设计意图.1实验部分1.1CrRDC实验设备设备设计须确定定环内径D.,转盘直径DR,隔室高度HT与塔内径DT的关系.以文献[5]提供的经验关联式为依据,考虑到ⅣR较低,DT/ DR,DT/HD/DT取值时兼顾了结构参数对通量和塔效率的影响.结构尺寸见表1.塔体为两节厚壁扩口玻璃管,两端用法兰连接.定环经定距管由3根直径5n一的拉杆固定,转盘及闭式涡轮经定距管固定于直径14mm的转轴上.闭式涡轮外径45nm1,吸入口内径30nⅡn,叶片高度10r衄1, 厚度1nm,6片叶片与径向成60(向后斜)安装.所有内件均用不锈钢制造.T铀Ie1P盯amet蚺0fCntDC1.2实验物系实验所用物系及物性数据见表2.甲苯,丙酮,正丁醇均为工业级,水为自来水一一一…一-…一一一一～一.化工2000年6月Table2Physlca]pro0e't~ofsystems(20℃)1.3实验流程及方法实验装置流程见图1.开机后,当每相流过3倍塔体积,塔内和测压管内界面均稳定后,测取实验数据.两相流量用计量泵控制.转速由直流调速电机控制和数字显示仪测量.持液率采用压差法测量J.由静力学原理可导得≠=(^】一^2)/(H一^2).丙酮,甲苯,水用102G气相色谱仪分析,工业中试时的JBRF用化学法分析.液滴直径采用照相法测定【两拍照点分别位于涡轮上方第l2隔室和第39隔室(上,下两玻璃段中间).从每张放大为5寸的照片上测量约8O～100个液滴直径,以计算液滴Sauter平均直径,即d=∑;/∑Fig1Flowdiagram1—oCmotor:2~ressuretube;3.13_一setder;4--irtterf~cec~ntroller;5--eolunml6,7一㈣dvalve; 8——wa1盯vessel:9__c日】Tra;1[—Ice,edturbine; 11一DCpower;12一t.ch.me:14—dfinatevessel~15一detvalve?:16一solvev_tvd;17一nng;1B—i-~twmaterialvessel:19一extractve8目d2实验结果与讨论2.1流体力学2.1.1转速RDC存在NRc按Laddh的经验公式计算本实验的NRc,物系1的NRd=650r' rnin～,物系一2的NR2:200r?min.CTRDC所需的操作转速小于NRc.NR的明显降低,不仅使功耗下降,c相轴向混合程度减小,塔效率提高,而且有利于转轴的设计,安装和操作维护.如对于物系一1,正常操作转速可由800～1100r?n降至550r?min以下.2.1.2持液率图2标绘了物系一1不含丙酮时的≠与功耗因子P,(N3R5R/HTD})的关系,并且与文献[9]中同一物系相同操作条件下在RDC中的相应值作比较.由图可见,相同功耗下比RDC中的高得多.同理,为获得相同的≠值,CTRDC所需的功耗比RDC小得多Fig.2Comparisonofhold—upbetw~nCTRDCandRDC (U=【=015cms..)2.1.3液滴大小实验观察发现,在CTRDC中从闭式涡轮出口到塔顶上界面整个范围内液滴大小分布非常均匀.在RDC中则可较明显地看出从下往上液滴越来越小,尤其在d相进口端有长达0.5 m左右的过渡塔段不能发挥有效作用.液滴平均直径的测量结果见图3,图4图3中文献值为Strand等用相同物系在RDC中的测量结果.显然,相同转速和流速条件下CTRDC中的d比RDC中的d.小得多.上,下两拍照点的液滴平均直径ddp2标绘于图4.由图可见,两者一致性较好,几乎所有点均落在±15%的误差线之内与RDC相比,由于CTRDC中Nd.大大降低,且d轴向分布更均匀,从而持液率上升,通量增加,轴向混合程度下降,塔效率提高,塔的第51卷第3期齐鸣斋等:转盘萃取塔的改进401 F3G3l=i㈣0fd口betweenCTRDCmadRDC(system—1)IJmmFig.4Cornpamonofaxialdp操作弹性变大.2.2传质2.2.1萃取理论级数N及塔效率以丙酮为溶质(初始质量分数5%～6%)用物系一1进行传质实验,主要研究了NT及口与NR,流量V(V=V+Vd)的关系.实验温度,浓度范围内的平衡线方程见式(1),该式引白文献[10]并经实验校正系统误差.因传质实验在较低质量分数(< 6%)下进行,物系一1的互溶度极小,故操作线可当作直线处理.操作线方程见式(2).20=189.1exp[一622/(+27315)]?(1—002548oc+0005248oc)(1)y=Y.+(z—z)(一)/(z一z龇)(2)用计算机编程进行逐级计算.获得N.每m塔高的理论级数即为塔效率实验结果如图5,图6所示由图可见,口随R和v的变化规律与Ⅺ)c中相仿,存在最大值.这可用于指导选择优化工艺条件.2.2,2应用实例在用RDC进行某工业物系F.5EffectofNRonefficiency(V a=36L?h,V=24L?h)Fig6EffectofV onefficiency(L=15,NR=350r?rain..)JBEF中试萃取研究时发现,塔底有长达0.5m以上的塔段d相尚未充分分散时塔顶已发生液泛,无法满足工艺分离要求.经研究发现原因在于该物系变化太大(从塔底=6.9rnN?mI1至塔顶=2.0mN?m).改用CTRDC后该问题迎刃而解,操作弹性大大增加,能在很宽范围内满足废液中JBRF浓度<1.0g?LI1的工艺指标要求.3结论实验结果证明,CTRDC与RDC相比,C"I?RDC的_NR大大降低,d.减小且其轴向分布趋于均匀,因此,持液率和通量增加,轴向混合程度减弱,塔效率提高,同时又保持了RDC结构简单的优点.CTRDC应用于界面张力较高或界面张力变化较大的物系时优点更为明显,并有中试结果佐证.流体力学和传质实验结果可供设计和操作时作参考.符号说明c,连续相,分散相DK——转盘直径.mD——定环内径,mDT——塔径.m一液滴Sauter平均直径,m402化工2000年6月H——塔高,mH——隔室高度,mhI,^2——测压管内,塔内上界面高度,m L——流量比(L=Vd/Vc)NR,NR广操作转速,RDc临界转速,r?舢n N广理论级数.——隔室散7"/2——闭式涡轮数f——温度.℃u——表观速度,m?sV——流量(V=Vd+V),L?h——连续相质量分数.%——分散相质量分数,%一塔效率,stages?m——黏度,mPa?sp——密度.1【g?mI3d——界面张力,N?mI1——分散相的持液率1ZhuJiawen(朱家文)StudyofomTurbineRotatingDiscc0r-t&[disaertatic~](学位论文)Shanghai:EastChina Univl~mtyofScimceTechnology.19922ZhuFugen(诸富根)StudyofMRDC:[dissertation](学位论丈)Shanghai:EastChinaUni~rsltyofScienceandT~hnolo gY.19843FengBohua(冯伯华HandbookofChemicalEngmeerlng(化学工程手册)Beijing:ChemicalIndustryPress,1985174—1864Liz}l(李洲).LiY(李以圭).FWeiyang(费维扬). etalExtmctionprocessandEquipmem(液一踱萃取过程及设备)Beijing:AtomicEnergyPress,1993442--4485ChenYingaan(胨英南)DesignofUsualEquilxnentofUnit Operatkms(常用化工单元设备的设计)Shanghai:Pressof EastChinaUniversityofScience蛐dTechnology.1993l22—1246QiMingzhal(齐鸣斋).DaiJie(藏杰)In:Gu‰barIg(古国榜)Adv~ceiSolventExtraction(溶剂萃取新进展) Guangzhou:Jin~nUniversityPr∞.1998308—3l】7Zh,~gSH.LiXD.SuYFCanJCh∞Eng.1981.59(5):57—5828Laddh~GS,Deg㈣TE.KatmappauRCart.JChaa~Eng,1978.56:l3卜1499StrandCP.OIrteyRB.AckerrnanGHAIc}1EJ.1962.8 (2):252—26110QiMir~zhaiUnte~uchungenztmtStofhmatausehⅢEinzet—tmpfenin1ls3ktspLIlen∞Siebboden—Extmktionslmlonnen:[mtm]Clausthal:11JC~mthat,1992Ⅳ10DIFIEDR0,rATINGDISKCONTACToRQjMtngzhai(Det~rtmoz*ofaae'aticalEnnearing.EastChinaUniver6tyofScienceandT~hnology,Shanghai200237)DaiJie(Resea~hInstituteofNawingOwmicalPlantNaming210038) AbstractAnewtypeofmodifiedextractionequipmentCTRIX;(rotatingdiskmntaetorwithcl osedturbine1hasbeendeveloped.Theexperimentalresultsofhydrodynamicsandmasstransferin CTRDCshowthattherotorsp~edrequiredforsatisfactorydispersionmulddecreasesharplywithm0reunif orrrlaxialdDdistributionComparedwithRDC,CFRDCoffersbetterperfommnce,suchasthmughputand efficiency. Theexperimentalresultscanserveasareferenceforscaleupdesignandoperationoptimizatio n.Keywordsextractioncolumn,improvedRDC,rotatingdiskmntactorwithclosedturbine*ToW]~OtTIcorrespondenceshoutdbeaddressed。
闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比
闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比闭式冷却塔优缺点：1、整个管路系统为封闭式循环，循环水为蒸馏水，管路不结垢、不污染、不腐蚀，增加管路和设备的使用寿命。
2、循环水几乎没有水消耗，开始塔的扑水量为循环水量的1.24%-2%，闭式冷却塔的补水量紧为循环水量的0.1%-0.2%。
3、闭式冷却塔取消了冷水机于开式冷却塔之间的循环水泵，采用较小的冷却循环水泵，电费的节约能达到30%。
4、安装简单，无需开挖地下水池，管道使用方便，由于是密闭式循环，管损小，需要的管路管径相对减小。
5、飘水现象减少，开式冷却塔的飘水率为0.5%左右，闭式冷却塔飘水率下降到0.05%。
闭式塔的缺点：闭式冷却塔造价为开放式塔的数倍。
（但闭式塔具有回收价值，开式冷却塔几乎没有价值）开放式塔优点：1、开塔造价成本比较低，为闭式塔几分之一的价格。
开放式塔缺点：1、需要开挖地下水池，由于水落差和开放式扬程损耗，耗电比闭式塔多，需要配2套水泵，耗电量大。
建议：使用闭式冷却塔1、保护设备的使用寿命，减少设备维护。
2、环保节能，三年可以节约下闭式塔和开式塔的价格差。
3、闭式塔使用紫铜管做换热器，设备具有保值性冷却塔冷却塔构成部件、使用围、注意事项及特点闭式冷却塔成套设备由主机、水箱、循环水泵及电控柜等组成。
主机由壳体、换热器、风机、喷淋水泵、收水器、水槽及管路阀门等零部件组成。
工作过程中，冷却介质（软水、油或其他液体）由主循环泵驱动在换热器及需冷却设备之间循环流动，喷淋水均匀地喷洒在换热器上，在换热器外表面形成均匀的水膜，冷空气由塔体下方的进风口进入塔，与喷淋水逆流经过换热器表面，在此过程中有两种换热方式，即冷空气与冷却介质之间的热传导和喷淋水蒸发吸热的热交换，吸收热量后的饱和热湿空气由风机排至大气中，其余的喷淋水流入塔体下部的水槽，由水泵再输送至喷淋系统。
如此往复，换热器的冷却介质得到降温冷却。
闭式冷却塔有两种运行模式。
闭式涡轮转盘塔的传质数学模型_齐鸣斋
V o l .25N o.51999210华 东 理 工 大 学 学 报 Journal of East Ch ina U niversity of Science and T echno logy 1)现在南京化工厂工作3E 2m ail :qi m ingzh @online .sh .cn 收稿日期:1999203223研究简报闭式涡轮转盘塔的传质数学模型齐鸣斋3, 戴 杰1)(华东理工大学化学工程系,上海200237) 摘要:建立了闭式涡轮转盘塔(CTRDC )的传质数学模型——简化的扩散模型,并用数值计算方法求得塔内浓度分布和传质系数K od a 。
计算结果与实验测定值相当吻合,说明模型能较好地反映CTRDC 中的传质状况,可用于CTRDC 塔高的设计计算。
关键词:闭式涡轮转盘塔;轴向混和;数学模型;传质系数;浓度分布中图分类号:TQ 028.32文献标识码:A 文章编号:100623080(1999)0520527204 转盘塔(RDC )的主要技术性能之一是塔的传质速率,通常以传质总系数、传质面积和传质推动力三者的乘积表示,它决定塔的高度。
三者之间存在一定的内在联系,都受物性、设备结构和操作条件的影响。
提高传质速率,应使三者乘积最大,而不能单纯追求其中某一项数值最大。
RDC 中两相逆流流动,密度差小,而粘度和界面张力大,加之RDC 靠平滑转盘全塔上、下一致地对连续相(c )、分散相(d )不加区别的输能方式不够合理,使滴径分布较宽,轴向混和较为严重。
大型工业萃取塔90%的塔高用于补偿轴向混和[1～3]。
为此,人们对萃取塔的轴向混和进行了大量的实验研究,建立了多种数学模型,如级模型[4]、前混模型、返流模型、扩散模型[5]、组合模型[6～9]等。
组合模型用扩散模型或返流模型描述c相的传质和轴向混和,而用前混、返混模型描述d 相的传质过程,比较符合实际操作情况。
但计算中需要滴径分布、总传质系数、轴向扩散系数及液滴速度与滴径的依赖关系等大量信息,实验研究工作量极大。