化工基础仿真萃取实验

实验八 仿真萃取实验

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：

⎰

-=1

2

x 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/(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。

三、实验设备

图1-1

四、实验步骤

1 点击开始实验（8）；打开一起总电源开关与电压调节开关（1 7）；并调节电压（2）至40

2 调节上图中4处进样阀至50%处，待液面升高至柱高的一半时，调节（5）号阀门至40%处。

3 待液面升高至塔高的最高一层处时，打开（3）号阀门，也调节至50%处，待装置稳定后从三个取样口（6）处取三个样。并点击记录数据（9）。

4 调小电压值（2），等差测定四组数据，依次点击（9）记录数据。

5 点击（10）分析数据，并截图。

6 依次关闭电压开关，进样阀门，最后关闭总电源。

五、实验数据记录及分析

1.原始数据图2-1如下：

图2-1 原始数据记录

2.数据处理图2-2如下：

图2-2 数据处理