液液萃取塔简介
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。
实验十 萃取实验
5.2 萃取实验 Ⅰ转盘萃取塔一、 实验目的1、 掌握转盘萃取塔操作的工艺流程特点；2、 学习转盘萃取塔效率或传质单元高度的测定方法；3、 研究不同搅拌转速对萃取塔效率或传质单元高度的影响。
二、实验内容1、 测定转盘萃取塔效率或传质单元高度；2、 测定外加能量对萃取塔传质效率的影响。
三、实验原理萃取塔是石油炼制、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。
在液-液传质系统中，两相间的重度差较小，界面张力差也不大，导致推动相际传质的惯性力较小，已分层的两相分层分离能力也不高。
为了提高液液相传质设备的效率，常常补给外加能量，如搅拌、脉冲、振动等。
本实验所采用的设备为转盘萃取塔，通过调节转盘的速度可以改变外加能量的大小。
本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸，苯甲酸在煤油中的浓度约为0.2%（质量）。
水相为萃取相（用字母E 表示，又称连续相、重相），煤油相为萃余相（用字母R 表示，又称分散相、轻相）。
在萃取过程中苯甲酸部分地从萃余相转移至萃取相。
萃取相及萃余相的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。
萃取塔的分离效率可以用传质单元高度或理论级当量高度表示。
在轻重两相流量固定的条件下，增加转盘的速度，可以促进液体分散，改善两相流动条件，提高传质效果和萃取效率，降低萃取过程的传质单元高度。
但过多的外加能量加入反而会使萃取效率下降，因此寻找适度的外加能量成为本实验的重要目的。
1、 按萃余相基准的总传质单元数和总传质单元高度：OR OR H H N =⋅ (5-2)式中H ——萃取塔的有效接触高度；O R H ——萃余相基准的总传质单元高度，表示设备传质性能的好坏程度； O R N ——萃余相基准的总传质单元数，表示过程分离的难易程度。
*F Rx O R x dx N x x=-⎰(5-3)式中x ——萃取塔内某处萃余相中溶质的浓度，以质量分率来表示（下同）；*x ——与相应萃余相浓度成平衡的萃取相中溶质的浓度； F x ，R x ——分别表示进塔和出塔的萃余液中溶质的浓度。
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。
液-液萃取
易聚结，有利于分层；反之，液体易分散而产生乳化现象，使两液相难分离。
但如果界面张力过大时，液体则不易聚结分散，难以式两液相充分混合，降低 萃取效果。因此，在萃取操作中应选择适中的界面张力。
问题： 什么是相界面张力？
沿着不相溶的两相(液－固、液－液、液－气) 间界面垂直作用在单位长度液体表面上的表面收 缩力（相界面张力）。
①转筒式离心萃取器 如图所示，转筒式离心萃取器结
构简单，造价相对较低，传质效率高，
易控制，运行可靠。
②卢威式离心萃取器
卢威(Luwesta)式离心萃取器是一种立式
逐级接触式离心萃取设备。
重液
轻液
重液
轻液
如图所示，Luwesta 式离心萃取器的主体
是固定在机壳体上，并随之作高速旋转的环形 盘，壳体中央有固定的垂直空心轴，轴上也装 有圆形盘，盘上开有若干个喷出孔。
3、萃取剂的化学性质： （1）良好的稳定性 （2）不易分解、聚合 （3）有足够的热稳定性和抗氧化稳定性 （4）对设备的腐蚀性小
工业生产中常用的萃取剂分类： 1.有机酸或它们的盐，如脂肪族的一元羧酸、磺酸、 苯酚 2.有机碱的盐，如伯胺盐，仲铵盐、叔铵盐 3.中性溶剂：如水、醇类、酯、醛、酮等。
三、萃取设备
重液
轻液
筛板
降液管
重液呈连续相由塔顶入口进入，横向流过筛板，
并在筛板上与分散相液滴接触、传质，再由降液管流 至下一层筛板；如此重复进行，最后由塔底排出。
轻液
筛板塔构造比较简单，造价低，可有效地减少轴向返混，能 处理腐蚀性料液，因而运用较为广泛。
重液
④转盘萃取塔（RDC塔） 转盘萃取塔的基本构造如图所示。在塔体内壁 的面上按一定间距，安装有若干个环形挡板（固定 环），固定环将塔内分成若干个小空间。两个固定 环之间安装一转盘，转盘固定在中心轴上，转轴由 塔顶电机启动。 萃取操作时，转盘随中心轴高速旋转，液体产
液―液萃取塔的操作及传质单元高度的测定实验【精选】
1
萃取与吸收的比较
相同点: 1)添加物系S 2)溶解度的差异
不同点: 1)吸收有惰性组分,萃取各部分都有一定溶解度 2)吸收气液系统,密度差大,液液系统密度差小，需 要外加能量
权衡利弊两方面的因素，外界能量应适度，对于 某一具体萃取过程，一般应通过实验寻找合适的 能量输入量。
9
液泛
在连续逆流萃取操作中，萃取塔的通量 （单位时间内的通过量）取决于连续相的 流速，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速度。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。
1 KG 1 kA
kc kD
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。
8
外加能量的问题
液液传质设备引入外界能量促进液体分散。改善 两相流动条件，这些均有利于传质，从而提高萃 取效率，降低萃取过程的传质单元高度，但应该 注意，过度的外加能量将大大增加设备内的轴向 混合，减小过程的推动力。此外过度分散的液滴， 滴内内循环将消失。这些均是外加能量带来的不 利因素。
6
液一液萃取塔的操作
1．分散相的选择：一相充满设备中的主要空间，并呈连续流动，称为连续 相；另一相以液滴的形式，分散在连续相中，称为分散相。
a. 为了增加相际接触面积，一般将流量大的一相作为分散相； b. 应充分考虑界面张力变化对传质面积的影响，对于正系统，即系统的界
面张力随溶质浓度增加而增加的系统；当溶质从液滴向连续相传递时，液滴 的稳定性较差，容易破碎，而液膜的稳定性较好，液滴不易合并，所以形成 的液滴平均直径较小，相际接触表面较大；当溶质从连续相向液滴传递时， 情况刚好相反。 c. 对于某些萃取设备如填料塔和筛板塔等，连续相优先润湿填料或筛板是相 当重要的。此时，宜将不易润湿填料或筛板的一相作为分散相。 d. 分散相液滴在连续相中的沉降速度，与连续相的粘度有很大关系。为了减 小塔径，提高二相分离的效果，应将粘度大的一相作为分散相。 e. 此外，从成本、安全考虑，应将成本高的，易燃、易爆物料作为分散相。
萃取塔
三.萃取和吸收的区别
-
四. 萃取塔结构特征
⑴需要适度的外加能量； ⑵需要足够大的分层分离空间。
-
五.萃取塔的操作特点
⑴ 分散相的选择 a.流量大的一相作为分散相； b.不易润湿材质的一相作为分散相；
-
c.根据界面张力理论
d.粘度大的、含放射性的、成本高的选为分散相
-
（2）外加能量的大小 有利：a.增加液液传质面积； b.增加液液传质系数。 不利：a.返混增加，传质推动力下降； b.液滴太小，内循环消失，传质系数下降； c.容易发生液泛，通量下降。
-
（3）液泛 a.定义： 当连续相速度增加，或分散相速度下降，此时分
散相上升或下降速度为零，对应的连续相速度即为 液泛速度；发生的现象称之为液泛。
b.影响液泛的因素： ① 外加能量的大小； ② 流量、系统的物性。
-
六.萃取塔的操作与控制
㈠ 开车
-
㈡ 物料衡算 维持分相界面恒定，可以达到总物料的平衡； 操作中利用Π管来控制总物料平衡。
㈢ 达到稳定操作的时间 稳定时间=3×替代时间 （一般需20min）
-
七.萃取设备内的传质效果
㈠ 传质单元数和传质单元高度
NA=K(Ha)ΔCM=G油(CF-CR)
H GK油a CΔ F CCM R
H=HOR·NOR NOR ：反映分离的难易 HOR ：反映设备的性能
-
㈡ 影响传质效果的因素 ①操作因素： S ； Xs ； T ②设备因素： 分散相的选择； 外加能量的大小； 设备形式及结构。
液-液萃取塔的操作 及其传质单元高度的测定
-
一.实验目的
⑴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-液萃取塔传质单元高度的影响；
萃取塔操作手册
萃取塔操作手册萃取塔单元一、工作原理简述利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。
分配定律是萃取方法理论的主要依据，物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。
在两种互不相溶的溶剂中，加入某种可溶性的物质时，它能分别溶解于两种溶剂中，实验证明，在一定温度下，该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时，此化合物在两液层中之比是一个定值。
不论所加物质的量是多少，都是如此。
用公式表示。
CA /CB=KCA .CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的摩尔浓度。
K是一个常数，称为“分配系数”。
有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。
用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。
在萃取时，若在水溶液中加入一定量的电解质（如氯化钠），利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，常可提高萃取效果。
要把所需要的化合物从溶液中完全萃取出来，通常萃取一次是不够的，必须重复萃取数次。
利用分配定律的关系，可以算出经过萃取后化合物的剩余量。
设：V为原溶液的体积w为萃取前化合物的总量w1为萃取一次后化合物的剩余量w2为萃取二次后化合物的剩余量w3为萃取n次后化合物的剩余量S为萃取溶液的体积经一次萃取，原溶液中该化合物的浓度为w1/V；而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-w1)/S；两者之比等于K，即：w1/V=K w1=wKV(w0-w1)/S KV+S同理，经二次萃取后，则有 w2/V=K 即(w1-w2)/Sw2=w1KV=wKVKV+S KV+S因此，经n次提取后:wn =w(KV)KV+S当用一定量溶剂时，希望在水中的剩余量越少越好。
而上式KV/(KV+S)总是小于1，所以n越大，wn就越小。
也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。
但应该注意，上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂，例如苯，四氯化碳等。
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。
液-液萃取设备及萃取塔操作
2021/5/18
• 产生液泛的因素较多，他不仅与两相流体的物性 （如粘度、密度、表面张力等）有关，而且与塔 的类型，内部结构有关。不同的萃取塔其泛点速 度也随之不同。当对某种萃取塔操作时，所选的 两相流体确定后，液泛的产生是由流速（流量） 或振动，脉冲频率和幅度的变化而引起，因此流
202速1/5/18过大或振动频率过快易造成液泛。
2021/5/18
（4）往复振动筛板塔 往复振动筛板塔，他是由一 组开孔的筛板和挡板所组成，筛板安装在中轴上， 由装在塔顶的传动机械驱动中心轴进行往复运动。 该塔特点为：
①通量高； ②可以处理易乳化含有固体的物系； ③结构简单，容易放大； ④维修和运动费低。 • 往复振动筛板塔自开发以来，现已广泛地应用于石
2021/5/18
（5）脉冲萃取塔 为改善两相接触状况，增 强界面湍动程度，强化传质过程，可在普 通的筛板塔或填料塔内提供外加机械能来 造成脉动，这种塔称为脉冲萃取塔。
塔的主体部分是高径比很大的圆柱形 筒体，中间装有若干带孔的不锈钢或其他 材料制成的筛板。筛板可用支撑柱和固定 环按一定板间距固定。塔的上、下两端分 别设有上澄清段和下澄清段。脉冲筛板塔 的缺点是允许通过能力较小，限制了他在 化工生产中的应用。
油化工、食品、制药和湿法冶金工业中，如提纯药 物，废水脱酚，由水溶液中回收醋酸，从废水中提 取有机物等。至今，正在运转的塔的最大塔直径为 1米，筛板组合件（即萃取区）长为9.6米。塔材料 除用不锈钢等金属材料外，也有采用衬玻璃外壳和 各种耐腐蚀的高分子聚合材料，如聚四氟乙烯的内 件。因而也可以用于处理腐蚀性强的物系。
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。
液萃取塔的操作
原理图:
5
与吸收、蒸馏一样，液一液萃取过程也是一种相 间传质过程，即萃取剂与原料液经充分混合后， 溶质由原料液所在的相向溶剂相扩散。
为了提高液液相传质设备的效率，常需补给能量， 如搅拌、脉冲及振动等，为使两相逆流和两相分 离，设备内设置分层段，保证有足够的停留时间， 令分散的液相凝聚，实现两相分离。
10
苯甲酸在水及煤油中的分配关系为
Y=2.26X*
XF
R
传质单元数
NOR＝ X
XF XR ΔX m
dX X X*
NOR＝
X m
X
F
X * X R 0 XF X ln X R 0
传质单元高度HOR＝ H/NOR H为萃取段的总高度，本实验H=0.92m
XR C
(2) (3)
YE
q B X F X R V 煤油 X F X R S qV 水
YE 2.26 X
X
15
四.数据处理：
X
X * X R 0 XF X ln X R 0
(4)
6．以后每隔15min重复萃余相的取样、分析， 直至其中苯甲酸浓度不变为止。
13
实验数据记录表 ：
编 号
1
2
流量（l/h） 原料 萃取剂
取样（mL） 原料
滴液用 NaOH 萃余液 体积（mL）
3
4 5 6 7
8
9
14
四.数据处理：
(1)由滴定数据计算原料液、萃余液中苯甲 酸的质量比浓度
m C.V .M X f 苯甲酸 m煤油 pv
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。
液―液萃取塔的操作及传质单元高度的测定实验教材课程
9
液泛
在连续逆流萃取操作中，萃取塔的通量 （单位时间内的通过量）取决于连续相的 流速，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速度。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。
3．待分散相在塔顶分断层凝聚一定厚度的液体后，通过 连续相出口的II型管，将两相界面调节至适当高度
4.在某一电压(转速)下维持重轻两相界面某一高度，约20 min后，取萃余相约40 mL分析滴定XR
%xF xR10% 0
xF
13
振动筛板塔实验装置示意图及流程
14
转盘塔实验装置示意图及流程
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实验数据记录及数据处理
(一). 设备参数：
填料塔直径D： ；塔有效高度H： mm；电压（转速）：
(二). 操作参数：
F / S =1:1 ；相平衡常数：K = 2.25 ；
(三).原始数据记录：
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． 溶剂S对A和B的溶解能力不一样，溶剂具有选择性
1
萃取与吸收的比较
相同点: 1)添加物系S 2)溶解度的差异
不同点: 1)吸收有惰性组分,萃取各部分都有一定溶解度 2)吸收气液系统,密度差大,液液系统密度差小，需 要外加能量
2
微分接触和级式接触萃取设备
3
液―液萃取塔类型
振动筛板塔 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，起着搅拌作用。
4
液―液萃取塔的操作及传质单元高 度的测定实验
实验目的 1．了解液―液萃取设备的结构和特点 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
液-液萃取塔的操作2015要点
实验原理
G油 Cf CR Kya Cm
由H Ho R NoR
(Cf Cf * ) (CR CR* ) * * 而Cm ，其中， C f CE / K，CR CS / K 0 (Cf Cf * ) ln (CR CR* ) Cf CE / K CR 所以，Cm Cf CE / K ln CR
测定不同频率或不同振幅下的萃取效率；
在最佳效率或振幅下，测定本实验装置的最大 通量或液泛速度。
ECUST
实验目的
了解液－液萃取设备的结构和特点 掌握液－液萃取塔的操作 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。
ECUST
实验原理
萃取过程可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、振动塔等 微分接触型萃取塔，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。
ECUST
最终数据表格
1
HOR f
2
3
4
5
作 HOR－f 图
ECUST
ECUST
计算示例
G油 Cf CR Kya Cm
由H Ho R NoR
(Cf Cf * ) (CR CR* ) * * 而Cm ，其中， C f CE / K，CR CS / K 0 (Cf Cf * ) ln (CR CR* ) Cf CE / K CR 所以，Cm Cf CE / K ln CR
ECUST
实验流程图
ECUST
流程说明
主要设备为往复振动筛板搭，是一种高效的液 －液萃取设备。 塔的上下两端各有一扩大形状沉降室。在萃取 区有一系列的筛板固定在中心轴上，中心轴由 塔顶外的曲柄连杆机构驱动，以一定的频率和 振幅带动筛板作往复运动。两相液体不断分散 处于高度湍动状态，并推动液体上下运动，直 至沉降。
脉冲萃取塔及其应用.
振动筛板柱
离心萃取器
尤国芳等. 液液萃取设备及其在医药工业的应用[J].医药工业，1982，7:27-36.
2
脉冲萃取塔
萃取塔
萃取塔利用两相流体的密度差实现逆流流动,使轻相分散成液 滴和重相密切接触。液滴在密度差的作用下上升,在萃取柱顶 部聚集、分相,澄清后的轻相从柱顶部排出。 在液液传质系统中，两相间的重度差较小，界面张力差也不 大，导致推动相际传质的惯性力较小，两相分离能力不高。 为了提高液相传质设备的效率，常常补给外加能量，如搅拌 、脉冲、振动等
1.检查塔装置的管路,保证不漏液、不漏气;在贮槽内准备好水相和 醇相 2.打开原料液泵,调节原料液流量计,通入一定流量的水相,使水相充 满整个塔,并且液面低于萃取相出料口 3.打开脉冲发生器,调节一定的脉冲频率和脉冲振幅 4.打开萃取剂泵,调节萃取剂流量计,通入相应流量的醇相。
张颖心. 毛竹叶总黄酮的分离研究及基于循环经济的毛竹产业链设计[D].浙江：浙江大学，2008.
高云鹤. 绿色设计研究：脉冲筛板塔的操作优化[D]. 浙江：浙江大学，2004.
含量高达 5%~10%以 下 除去水溶 性杂质 除去苯溶 性杂质
含量可控 制在0.6% 以下 回收其中的己内酰胺
问题1
使用次数过多造成塔内沉积物 过多，塔效大幅度下降，大量 有价值的己内酰胺损失
而且使废水中的化学需氧量升 高，污染环境
张宇. 脉冲萃取塔回收废水中二甲基甲酰胺的研究[D]. 大连：大连理工大学，2008.
多级错流萃取实际上是多个单级萃取的组合。溶剂S分别从各级加入，原料液F依 次通过各级和溶剂接触，经多次萃取，原料液作为萃余相从末级排出，各级排出 的萃取相收集在一起进行脱溶剂操作，回收的溶剂可循环使用。 一方面得到更好的萃取效果，但另一方面萃取剂需用量增多，使其回收和输送能 耗大，故这一流程在工业的应用上受到限制。