转盘塔萃取操作及体积传质系数测定实验报告
液液转盘萃取的实验报告范文
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液液转盘萃取的实验报告范文液液转盘萃取的实验报告范文篇一:萃取和分液实验报告一、实验目的:(1)了解萃取分液的基本原理。
(2)熟练掌握分液漏斗的选择及各项操作。
二、实验原理:利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,在利用分液的原理和方法将它们分离开来。
三、实验仪器和药品:药品:碘水、CCl4器材:分液漏斗、100ml烧杯、带铁圈的铁架台、20ml四、实验步骤:1、分液漏斗的选择和检验:验分液漏斗是否漏水,检查完毕将分液漏斗置于铁架台上;2、振荡萃取:用量筒量取10 ml碘水,倒入分液漏斗,再量取5 ml萃取剂CCl4加入分液漏斗,盖好玻璃塞,振荡、放气;需要重复几次振荡放气。
3、静置分层:将振荡后的分液漏斗放于铁架台上,漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;4、分液:调整瓶塞凹槽对着瓶颈小孔,使漏斗内外空气相通,轻轻旋动活塞,按“上走上,下走下”的原则分离液体;五、实验室制备图:六、实验总结(注意事项):1、分液漏斗一般选择梨形漏斗,需要查漏。
方法为:关闭活塞,在漏斗中加少量水,盖好盖子,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,看是否漏水。
2、将溶液注入分液漏斗中,溶液总量不超过其容积的3/4;3、振荡操作要领:右手顶住玻璃塞,左手握住活塞,倒置振荡;振荡过程中要放气2—3次,让分液漏斗仍保持倾斜状态,旋开旋塞,放出蒸气或产生的气体,使内外压力平衡;4、要及时记录萃取前后的液面情况及颜色变化;振荡前,上层为黄色,下层为无色;振荡静置后,上层为无色(或淡黄色),下层为紫色;5、萃取剂的选择a。
溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂(水)大。
b。
萃取剂与原溶剂(水)不互溶。
c。
萃取剂与溶液不发生发应。
6、按“上走上,下走下”的原则分离液体是为了防止上层液体混带有下层液体。
七、问题:1、如果将萃取剂换成苯,实验现象是否相同?使用哪种有机溶剂做萃取剂更好些?为什么?篇二:P2O4萃取实验报告萃取从5月29日更换有机相开机后,发现锡总是不能萃取充分。
萃取实验
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萃取实验一、实验目的1.了解转盘萃取塔的基本结构、工艺流程和操作方法。
2. 观察转盘转速变化时,萃取塔内径、重两相流动情况,了解萃取操作的主要影响因素。
3. 掌握测定每米萃取高度的传质单元数N OE、体积传质系数K YV和萃取率η的试验方法。
4. 实验研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
二、实验任务1. 观察萃取操作条件变化时,萃取塔内径、重两相流动情况。
2. 测定在不同转盘转速下的每米有效萃取高度的传质单元数N OE、体积传质系数K YV和萃取率η。
3. 研究萃取操作条件改变对萃取塔性能的影响。
三、实验装置实验装置的流程示意图见下图。
萃取塔为转盘萃取塔。
本实验以水为萃取剂,从原料液(煤油-苯甲酸)中萃取苯甲酸。
煤油相为分散相( 用字母R 表示,本实验中又称分散相、轻相),从塔底进,向上流动从塔顶出。
水为连续相( 用字母E表示,本实验又称连续相、重相),从塔顶入向下流动至塔底经液位调节罐出。
水相和油相中的苯甲酸的浓度由滴定的方法确定。
由于水与煤油是完全不互溶的,而且苯甲酸在两相中的浓度都非常低,可以近似认为萃取过程中两相的体积流量保持恒定。
本装置操作时应先在塔内灌满连续相——水,然后开启分散相——煤油(含有饱和苯甲酸),待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后,通过连续相的∏管闸阀调节两相的界面于一定高度,对于本装置采用的实验物料体系,凝聚是在塔的上端中进行(塔的下端也设有凝聚段)。
本装置外加能量的输入,可通过直流调速器来调节中心轴的转速。
萃取实验装置图四、基本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。
使用转盘塔进行液-液萃取操作时,两种液体在塔内作逆流流动,其中一相液体作为分散相,以液滴形式通过另一种连续相液体,两种液相的浓度则在设备内作微分式的连续变化,并依靠密度差在塔的两端实现两液相间的分离。
萃取塔实验报告
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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。
试验十二液--液萃取塔的操作试验
![试验十二液--液萃取塔的操作试验](https://img.taocdn.com/s3/m/47a0896ffe4733687e21aae5.png)
实验九液--液萃取塔的操作实验一、实验目的1、了解液--液萃取设备的结构和特点;2、掌握液一液萃取塔的操作;3、掌握传质单元高度及体积总传质系数的测定方法,并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度及通量的影响。
二、实验内容1、以煤油为分散相,水为连续相,进行萃取过程的操作。
2、测定一定转速下转盘式或浆叶式旋转萃取塔的萃取效率(传质单元高度、传质系数)。
三、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。
⑵不同之处:由于液-液萃取体系的特图1. 萃取和吸收的区别点,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。
01萃取塔操作及体积传质系数测定
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x% 0.1786 0.2348 0.4230 0.6550 0.6330
y——水相中苯甲酸重量百分数。
与平衡组成的偏差程度是传质过程的推动力,在装置的顶部,推动力是线段 PP’:
YR YR* YS
(4)
在塔的下部推动力是线段 QQ’: YF YF* YE
传质过程的平均推动力,在操作线和平衡线为直线的条件下为:
(2)
3.3 萃取过程的质量传递 不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触,两相之间发生质量传递。物质 A 以
扩散的方式由
萃余相进入萃取相,该过程的界限是达到相间平衡,相平衡的相间关系为:
Y * kX
(3)
k 为分配系数,只有在较简单体系中,k 才是常数,一般情况下均为变数。本实验给出 如下表 1 所示的系统平衡数据,用来求取 X 与 Y 之间的对应关系。
F ——溶液密度, g / l 。
xR 亦用同样的方法测定:
xR
Na 'M a R
(20)
式中:
N
a
'
V2 ' Nb V1 '
(21)
V1 ' 、V2 ' ——分别为试样的体积数与滴定所耗的 NaOH 溶液的体积数。
4 操作方法和实验步骤
4.1 转盘萃取塔 1) 原料液储槽内为煤油-苯甲酸溶液。 2) 将萃取剂(蒸馏水)加入萃取剂贮槽中。 3) 启动萃取剂输送泵,调节流量,先向塔内加入萃取剂,充满全塔,并调至所需流 量。 4) 启动原料液输送泵,调节流量。在实验过程中保持流量不变,并通过调节萃取液 出口阀门,使油、水相分界面控制在萃取剂进口与萃余液出口之间。 5) 调节转盘轴转速的大小,在操作中逐渐增大转速,设定转速,一般取100-600转/ 分。 6) 水在萃取塔内流动运行5min后,开启分散相—油相管路,调节两相流量约510L/h,待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后,再通过调节连续相出口阀,以保 持安静区中两相分界面的恒定。 7) 每次实验稳定时间约30分钟,然后打开取样阀取样分析,用NaOH标准液中和滴 定法(添加非离子型表面活性剂)测定原料液及萃余液的组成,同时记录转速。 8) 改变转速,重复上述实验。 9) 实验结束后,将实验装置恢复原样。
萃取塔(转盘塔)操作及体积传质系数测定2
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实验报告课程名称:过程工程原理实验(甲)指导老师: 叶向群 成绩:_______________ 实验名称: 萃取塔(转盘塔)操作及体积传质系数测定 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得萃取塔(转盘塔)操作及体积传质系数测定1、实验目的:1) 了解转盘萃取塔和脉冲萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2) 观察转盘萃取塔转盘转速变化时或脉冲萃取塔的脉冲强度(脉冲幅度及脉冲频率)变化时,萃取塔内轻、重两相流动状况,了解萃取操作的主要影响因素,研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3) 测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数YVK ,关联传质单位高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
4) 计算萃取率2、实验装置流程:2.1 转盘萃取塔主要设备是转盘萃取塔,塔体是内径为50mm 玻璃管,塔顶电机连接转轴,转轴上固定有圆盘,塔壁固定有圆环,圆环与圆盘交错布置,转盘萃取流程图见下图1专业:姓名:学号: 日期:__ ___ 地点:1.原料贮槽(苯甲酸-煤油)2.收集槽(萃余液)3.电机4.控制柜5.转盘萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐(水)8.10. 输送泵11.排出液(萃取液)管12.转速测定仪A.B.C 取样口图1 转盘萃取实验流程图2.2 脉冲萃取塔主要设备是脉冲萃取塔,塔体是内径为50mm玻璃管,内装不锈钢丝网填料,脉冲萃取流程图见下图1.原料贮槽(苯甲酸-煤油)2.收集槽(萃余液)3.脉冲系统4.控制柜5.填料(脉冲)萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐(水)8.10 输送泵11.排出液(萃取液)管 A.B.C 取样口图2 脉冲萃取实验流程图3、实验内容和原理:萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一,是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
18-说明书-萃取
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2、实验体系:重相:萃取剂—水;轻相:原料液—煤油中含有苯甲酸3、进料状态:常温4、塔设备结构参数:塔内径D=84mm,塔总高H=1300mm,有效高度650mm;塔内采用环形固定环14个和圆形转盘12个,盘间距50mm。
塔顶塔底分离空间均为250mm。
5、配套设备参数:循环泵:15W磁力循环泵贮液槽:300×300×300(长×宽×高=25升)不锈钢槽3个;调速电机:100W,0—1450rpm无级调速;6、仪表参数:流量计:LZB-4,量程2.5~25 l/h转速表:0—2900rpm7、操作参数:萃取剂与原料液5—15l/h转速:400—1200rpm三、操作步骤:1、开车准备阶段⑴、灌塔:在萃取剂循环槽中倒入蒸馏水,打开水泵,打开进塔水流量计向塔内罐水,塔内水上升到最上第一个固定盘与法兰约中间位置即可,关闭进水阀。
⑵、配原料液:在原料循环槽中先加煤油4/5处,再加苯甲酸配置约0.003Kmol/m3的原料液。
此时可分析出实际原料浓度。
⑶、开启油泵、油阀,试图排出管内气体,使原料能顺利进入塔内;然后关闭油阀。
⑷、开启转盘电机,使转速在一定转速约500rpm左右。
[具体转速确定,可由用户根据实际情况确定,本实验说明书上的转速只是建议]2、实验阶段(保持流量一定,改变转速)⑴、保持一定转速,开启水阀[如10l/h]一定值,再开启进料油阀一定值[如11l/h],维持其一定;⑵、开启塔底出水阀,观察塔顶油—水分界面,并维持分界面在第一个固定盘与法兰约中间位置,最后水流量也应该稳定在和进口水相同流量的状态。
[如何保证油水分界面?油水分界面应在最上固定盘上玻璃管段中间位置,若发现界面下移,可关闭塔底出水阀一段时间,等界面上升到一定高度后再打开放水阀,具体由用户掌握。
界面的偏移对实验结果没有影响。
]⑶、一定时间后(稳定时间约10分钟),取萃余相(产品煤油)一定样品进行分析。
实验报告总结(优秀6篇)-最新
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实验报告总结(优秀6篇)总结报告是会议领导同志对会议召开的情况和会议所取得的成果进行总结的陈述性文件。
写总结报告时应注意明确目的,突出重点,切不可面面俱到;要鼓舞人心,富有号召力。
这次为您整理了6篇《实验报告总结》,希望能对您的写作有一定的参考作用。
实验报告总结篇一一、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H12xx*ORxxdxN ORORNH ORxHLaK 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/(m3h△ 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。
萃取实验研究报告
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实验名称:萃取实验一、实验目地①了解转盘萃取塔地结构和特点;②掌握液—液萃取塔地操作;③掌握传质单元高度地测定方法,并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量地影响.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地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,也属于两相间地传质过程.与精馏,吸收过程类似,由于过程地复杂性,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地萃取塔,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地程度.对于稀溶液,传质单元数可近似用下式表示:?式中萃余相为基准地总传质单元数;萃余相中地溶质地浓度,以摩尔分率表示;*与相应萃取浓度成平衡地萃余相中溶质地浓度,以摩尔分率表示.、分别表示两相进塔和出塔地萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能地好坏,可由下式表示:???*?式中以萃余相为基准地传质单元高度,;萃取塔地有效接触高度;萃余相为基准地总传质系数,(?△); 萃余相地质量流量,;?塔地截面积;已知塔高度和传质单元数可由上式取得地数值.反映萃取设备传质性能地好坏,越大,设备效率越低.影响萃取设备传质性能地因素很多,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地形式和大小.图转盘萃取塔流程、萃取塔、轻相料液罐、轻相采出罐、水相贮罐、轻相泵、水泵、流程说明:本实验以水为萃取剂,从煤油中萃取苯甲酸.煤油相为分散相,从塔底进,向上流动从塔顶出.水为连续相从塔顶入向下流动至塔底经液位调节罐出.水相和油相中地苯甲酸地浓度由滴定地方法确定.由于水与煤油是完全不互溶地,而且苯甲酸在两相中地浓度都非常低,可以近似认为萃取过程中两相地体积流量保持恒定.、要设备技术参数:塔经:., 塔高:, 有效高度:, 转盘数:,转盘间距: , 转盘直径: , 固定环内径:.五、实验内容及步骤1.实验内容以水萃取煤油中地苯甲酸为萃取物系①以煤油为分散相,水为连续相,进行萃取过程地操作;②测定不同流量下地萃取效率(传质单元高度);③测定不同转速下地萃取效率(传质单元高度). . 实验步骤①在水原料罐中注入适量地水,在油相原料罐中放入配好浓度(如苯甲酸煤油)地煤油溶液.②全开水转子流量计,将连续相水送入塔内,当塔内液面升至重相入口和轻相出口中点附近时,将水流量调至某一指定值(如),并缓慢调节液面调节罐使液面保持稳定.③将转盘速度旋钮调至零位,然后缓慢调节转速至设定值. ④将油相流量调至设定值(如)送入塔内,注意并及时调整罐使液面保持稳定地保持在相入口和轻相出口中点附近.⑤操作稳定半小时后,用锥形瓶收集油相进出口样品各左右,水相出口样品左右分析浓度.用移液管分别取煤油溶液 , 水溶液,以酚酞为指示剂,用地标准溶液滴定样品中苯甲酸地含量.滴定时,需加入数滴非离子表面活性剂地稀溶液并激烈摇动至滴定终点.⑥取样后,可改变两相流量或转盘转速,进行下一个实验点地测定. .注意事项:①在操作过程中,要绝对避免塔顶地两相界面在轻相出口以上.因为这样会导致水相混入油相储槽.②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.③煤油地实际体积流量并不等于流量计地读数.需用煤油地实际流量数值时,必须用流量修正公式对流量计地读数进行修正后方可使用.七、实验数据及处理1.原始记录地浓度煤初煤末水初水末表原始记录数据表表℃苯甲酸在水和煤油中地平衡浓度: 苯甲酸在煤油中地浓度,苯甲酸煤油:对应地苯甲酸在水中地平衡浓度苯甲酸水2.数据处理以第一组数据为例计算:煤初煤末水初水水末计算得煤水,故取煤() 转子流量计地刻度标定(油流量校正)℃时,?水,?油,?转子油油?水(?转子??油)?油(?转子??水)?()()而水流量即为读取值.() 进塔萃余相消耗体积出塔萃余相消耗体积出塔萃取相消耗体积故?苯甲酸?-苯甲酸煤油??苯甲酸??-苯甲酸煤油苯甲酸苯甲酸煤油将原始记录中地℃苯甲酸在水和煤油中地平衡浓度绘制成图像,并简化为一过原点地直线,如图-图℃苯甲酸在水和煤油中地平衡浓度从上图中找到与相对应地苯甲酸在煤油中地平衡浓度*得:时*,*苯甲酸煤油?传质单元数为?()?()****?-*?--??()?(-)--1.故??2.-1.?传质单元高度塔地截面积???油??油?总传质系数?()同理可得其他原始数据地处理结果列表如下:篇二:萃取实验报告实验名称:萃取实验一、实验目地①了解转盘萃取塔地结构和特点;②掌握液—液萃取塔地操作;③掌握传质单元高度地测定方法,并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量地影响.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地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,也属于两相间地传质过程.与精馏,吸收过程类似,由于过程地复杂性,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地萃取塔,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地程度.对于稀溶液,传质单元数可近似用下式表示:??*式中萃余相为基准地总传质单元数;萃余相中地溶质地浓度,以摩尔分率表示;*与相应萃取浓度成平衡地萃余相中溶质地浓度,以摩尔分率表示.、分别表示两相进塔和出塔地萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能地好坏,可由下式表示:???式中以萃余相为基准地传质单元高度,;萃取塔地有效接触高度;萃余相为基准地总传质系数,(?△); 萃余相地质量流量,;塔地截面积;已知塔高度和传质单元数可由上式取得地数值.反映萃取设备传质性能地好坏,越大,设备效率越低.影响萃取设备传质性能地因素很多,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地形式和大小.图转盘萃取塔流程、萃取塔、轻相料液罐、轻相采出罐、水相贮罐、轻相泵、水泵、流程说明:本实验以水为萃取剂,从煤油中萃取苯甲酸.煤油相为分散相,从塔底进,向上流动从塔顶出.水为连续相从塔顶入向下流动至塔底经液位调节罐出.水相和油相中地苯甲酸地浓度由滴定地方法确定.由于水与煤油是完全不互溶地,而且苯甲酸在两相中地浓度都非常低,可以近似认为萃取过程中两相地体积流量保持恒定.、要设备技术参数:塔经:., 塔高:, 有效高度:, 转盘数:,转盘间距: , 转盘直径: , 固定环内径:.五、实验内容及步骤1.实验内容以水萃取煤油中地苯甲酸为萃取物系①以煤油为分散相,水为连续相,进行萃取过程地操作;②测定不同流量下地萃取效率(传质单元高度);③测定不同转速下地萃取效率(传质单元高度). . 实验步骤①在水原料罐中注入适量地水,在油相原料罐中放入配好浓度(如苯甲酸煤油)地煤油溶液.②全开水转子流量计,将连续相水送入塔内,当塔内液面升至重相入口和轻相出口中点附近时,将水流量调至某一指定值(如),并缓慢调节液面调节罐使液面保持稳定.③将转盘速度旋钮调至零位,然后缓慢调节转速至设定值. ④将油相流量调至设定值(如)送入塔内,注意并及时调整罐使液面保持稳定地保持在相入口和轻相出口中点附近.⑤操作稳定半小时后,用锥形瓶收集油相进出口样品各左右,水相出口样品左右分析浓度.用移液管分别取煤油溶液 , 水溶液,以酚酞为指示剂,用地标准溶液滴定样品中苯甲酸地含量.滴定时,需加入数滴非离子表面活性剂地稀溶液并激烈摇动至滴定终点.⑥取样后,可改变两相流量或转盘转速,进行下一个实验点地测定. .注意事项:①在操作过程中,要绝对避免塔顶地两相界面在轻相出口以上.因为这样会导致水相混入油相储槽.②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.③煤油地实际体积流量并不等于流量计地读数.需用煤油地实际流量数值时,必须用流量修正公式对流量计地读数进行修正后方可使用.七、实验数据及处理1.原始记录地浓度煤初煤末水初水末表原始记录数据表: 苯甲酸在煤油中地浓度,苯甲酸煤油:对应地苯甲酸在水中地平衡浓度苯甲酸水2.数据处理以第一组数据为例计算:煤初煤末水初水末计算得煤水,故取煤水 () 转子流量计地刻度标定(油流量校正)℃时,?水,?油,?转子油油水(转子?油)()?油(?转子??水)()而水流量即为读取值.() 进塔萃余相消耗体积出塔萃余相消耗体积出塔萃取相消耗体积故 ???苯甲酸苯甲酸?苯甲酸煤油苯甲酸苯甲酸煤油苯甲酸煤油?将原始记录中地℃苯甲酸在水和煤油中地平衡浓度绘制成图像,并简化为一过原点地直线,如图图℃苯甲酸在水和煤油中地平衡浓度从上图中找到与相对应地苯甲酸在煤油中地平衡浓度*得:**时,苯甲酸煤油?传质单元数为??? ***()?()()?()**故传质单元高度塔地截面积油??油总传质系数??()同理可得其他原始数据地处理结果列表如下:篇三:液液萃取实验报告篇四:萃取和分液实验报告萃取和分液实验报告一、实验目地:()了解萃取分液地基本原理.()熟练掌握分液漏斗地选择及各项操作.二、实验原理:利用某溶质在互不相溶地溶剂中地溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成地溶液中提取出来,在利用分液地原理和方法将它们分离开来.三、实验仪器和药品:药品:碘水、器材:分液漏斗、烧杯、带铁圈地铁架台、四、实验步骤:、分液漏斗地选择和检验:验分液漏斗是否漏水,检查完毕将分液漏斗置于铁架台上;、振荡萃取:用量筒量取碘水,倒入分液漏斗,再量取萃取剂加入分液漏斗,盖好玻璃塞,振荡、放气;需要重复几次振荡放气.、静置分层:将振荡后地分液漏斗放于铁架台上,漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;、分液:调整瓶塞凹槽对着瓶颈小孔,使漏斗内外空气相通,轻轻旋动活塞,按“上走上,下走下”地原则分离液体;五、实验室制备图:(见右图)六、实验总结(注意事项):、分液漏斗一般选择梨形漏斗,需要查漏.方法为:关闭活塞,在漏斗中加少量水,盖好盖子,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,看是否漏水.、将溶液注入分液漏斗中,溶液总量不超过其容积地;、振荡操作要领:右手顶住玻璃塞,左手握住活塞,倒置振荡;振荡过程中要放气次,让分液漏斗仍保持倾斜状态,旋开旋塞,放出蒸气或产生地气体,使内外压力平衡;、要及时记录萃取前后地液面情况及颜色变化;振荡前,上层为黄色,下层为无色;振荡静置后,上层为无色(或淡黄色),下层为紫色;、萃取剂地选择a.溶质在萃取剂地溶解度要比在原溶剂(水)大.b.萃取剂与原溶剂(水)不互溶.c.萃取剂与溶液不发生发应.、按“上走上,下走下”地原则分离液体是为了防止上层液体混带有下层液体.七、问题:、如果将萃取剂换成苯,实验现象是否相同?使用哪种有机溶剂做萃取剂更好些?为什么?篇五:蒸馏、萃取实验报告单实验报告单姓名:班级:一、实验室制取蒸馏水、蒸馏是利用物质地不同,加热使液体混合物中地液体变为气体挥发出来,再冷凝为液体,除去难挥发或不挥发杂质地方法.、实验装置图(见书第页)、实验用品:酒精灯、铁架台、石棉网、、、牛角管、锥形瓶、沸石、温度计()冷凝水地流向为 .()沸石地作用是 .()温度计地位置: .()仪器地连接顺序: .二、萃取和分液、萃取是利用物质在溶剂里不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成地溶液里提取出来.分液是将萃取后两种互不相溶地液体分开地操作.、实验装置图(见书第九页)、实验仪器:量筒、、烧杯;实验药品:碘地饱和溶液、四氯化碳、实验步骤()用量筒量取碘地饱和水溶液,倒入中,然后注入,盖好玻璃塞.()用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出.()将分液漏斗放在铁架台上, .()待液体后,将分液漏斗颈上地玻璃塞打开,或使对准漏斗上地小孔,再将分液漏斗下面地活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下.、回答问题()使用分液漏斗前需 .()萃取剂选择地三个原则是、、.()上述实验中酒精可以作萃取剂吗,为什么?()上述实验中,静置分层后上层液体为,下层液体为,下层液体从下口放出,上层液体 .。
萃取实验——精选推荐
![萃取实验——精选推荐](https://img.taocdn.com/s3/m/17fb3212cd1755270722192e453610661ed95a4a.png)
萃取实验(ZC-1型转盘萃取实验装置)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 =⋅ (1-1)式中H ——萃取塔的有效接触高度;OR 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; OR 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 OR x dxN x x =-⎰(1-2) 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。
萃取塔操作实验报告
![萃取塔操作实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/418f348fd4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1c7.png)
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。
液液转盘萃取实验报告
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液液转盘萃取实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除液液转盘萃取实验报告篇一:液液转盘萃取表1原始实验数据记录:氢氧化钾的当量浓度nKoh=0.02mol/L表2数据处理表表1原始实验数据记录:氢氧化钾的当量浓度nKoh=0.02mol/L表2数据处理表篇二:液液萃取实验报告篇三:转盘萃取实验湖南大学本科生实验论文转盘萃取实验学生姓名:王贝贝所属院系:环境科学与工程学院专业班级:12级环境科学1班学生学号:20XX03020XX8指导老师:范长征完成日期:20XX年1月转盘萃取实验引言萃取是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使物质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。
萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大(:液液转盘萃取实验报告),则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质,一般多用亲脂性有机溶剂,如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取,如果有效成分是偏于亲水性的物质,在亲脂性溶剂中难溶解,就需要改用弱亲脂性的溶剂,例如乙酸乙酯、丁醇等。
还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。
提取黄酮类成分时,多用乙酸乙脂和水的两相萃取。
提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。
不过,一般有机溶剂亲水性越大,与水作两相萃取的效果就越不好,因为能使较多的亲水性杂质伴随而出,对有效成分进一步精制影响很大转盘萃取塔是一种逆流萃取设备,相分散依靠塔内平整的旋转圆盘来实现。
转盘之间设挡板以减少轴向混合。
这种塔在化工、石油、医药、废水处理以及湿法冶金等工业实践中成功的历史,突出证明了它优越的性能,特别是效率高[1~2],操作弹性好,设备及操作费用便宜。
据比较,其投资仅为同等处理能力填料塔的30%~40%[3]。
转盘塔的结构和流程:塔体呈圆筒形,其内壁上装有固定环,将塔分隔成许多小室,塔的中心从塔顶插入一根转轴,蜗轮转盘即装在其上;转轴由塔顶的电动机带动。
转盘萃取实验
![转盘萃取实验](https://img.taocdn.com/s3/m/2502e510fc4ffe473368ab7d.png)
湖南大学本科生实验论文转盘萃取实验学生姓名:***所属院系:环境科学与工程学院专业班级:12级环境科学1班学生学号:************指导老师:***完成日期: 2015年1月转盘萃取实验引言萃取是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使物质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。
萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大,则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质,一般多用亲脂性有机溶剂,如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取,如果有效成分是偏于亲水性的物质,在亲脂性溶剂中难溶解,就需要改用弱亲脂性的溶剂,例如乙酸乙酯、丁醇等。
还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。
提取黄酮类成分时,多用乙酸乙脂和水的两相萃取。
提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。
不过,一般有机溶剂亲水性越大,与水作两相萃取的效果就越不好,因为能使较多的亲水性杂质伴随而出,对有效成分进一步精制影响很大转盘萃取塔是一种逆流萃取设备, 相分散依靠塔内平整的旋转圆盘来实现。
转盘之间设挡板以减少轴向混合。
这种塔在化工、石油、医药、废水处理以及湿法冶金等工业实践中成功的历史, 突出证明了它优越的性能, 特别是效率高[1~2],操作弹性好, 设备及操作费用便宜。
据比较, 其投资仅为同等处理能力填料塔的30%~40%[3]。
转盘塔的结构和流程:塔体呈圆筒形,其内壁上装有固定环,将塔分隔成许多小室,塔的中心从塔顶插入一根转轴,蜗轮转盘即装在其上;转轴由塔顶的电动机带动。
塔的顶部和底部是澄清区,塔的中段为萃取区。
互相接触的两种液体,可以间歇加入,也加连续加入,一般都用连续加入的方法。
当采用并流操作时,两种液体同时从塔顶或者塔底加入塔内,当采用逆流操作时,不管间隙加料还是连续加料,都是重液从塔顶进入,轻液从塔底进入,这时,轻液和重液那一种都可作为连续相。
桨叶式萃取塔实验报告
![桨叶式萃取塔实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b4023f5052d380eb62946daf.png)
实验日期成绩同组人×××(2)、×××(3)、×××(4)、×××(5)、×××(6)闽南师范大学应用化学专业实验报告题目:桨叶式萃取塔实验12应化1 ×× 12060001×× B1组0 前言实验目的:1、了解脉冲填料萃取塔的结构和特点;2、熟悉萃取操作的工艺流程,掌握液-液萃取装置操作方法;3、掌握脉冲填料萃取塔性能的测定方法;4、了解填料萃取塔传质效率的强化方法。
[1]实验原理:萃取是分离液体混合物的一种常用操作,其工作原理是在待分离的混合液中加入与之不互溶(或部分相溶)的萃取剂,形成共存的两个液相,并利用原溶剂与萃取剂对原混合液中各组分的溶解度的差异,使原溶液中的组分得到分离。
桨叶式旋转萃取塔也是一种外加能量的萃取设备。
在塔内由环行隔板将塔分成若干段,每段的旋转轴上装设有桨叶。
在萃取过程中由于桨叶的搅动,增加了分散相的分散程度,促进了相际接触表面积的更新与扩大。
隔板的作用在一定程度上抑制了轴向返混,因而桨叶式旋转萃取塔的效率较高。
桨叶转速若太高,也会导致两相乳化,难以分相。
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。
转盘萃取综合试验
![转盘萃取综合试验](https://img.taocdn.com/s3/m/d001e61b910ef12d2bf9e76c.png)
转盘萃取综合试验班级:应化1301 XX:蔡一鸣学号:201306776 班号:01一、实验目的及任务i. 了解转盘萃取塔的结构和特点。
ii. 掌握液—液萃取塔的操作。
iii. 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。
iv. 测定固定转速和水相流量,在不同油相流量下以萃取余相为基准的总传质系数K xa。
v. 测定固定两相流量,不同转速下的一萃取余相为基准的总传质系数K xa。
二、基本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:N=ORN ORρ—萃余相为基准的总传质单元数;x —萃余相为基准的总传质单元数;;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。
传质单元高度表示设备传质性能的好坏,可由下式表示:==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;L—萃余相的质量流量,kg/h;Ω—塔的截面积,m2;K x a—萃余相为基准的总传质系数,kg/(m3•h•△x)三、实验装置与流程1) 实验装置与流程测定装置流程如图1所示,。
本实验以水为萃取剂,从煤油中萃取苯甲酸。
水为连续相(萃取相),煤油为分撒相(萃余相),从塔底进,向上流动从塔顶出。
水泵从水箱中经水泵泵出,调节计量,从塔顶流入,向下流动至塔底经液位调节灌出,油从油箱经油泵泵出,调节计量,从塔底流入,向上流动至塔顶回油相采出罐,水相与油相在塔内借助转盘的转动进行传质。
转盘塔萃取操作及体积传质系数测定实验报告
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转盘塔萃取操作及体积传质系数测定实验报告化学工程与工艺专业:姓名:实验报告学号:日期:地点: 2014.12.25 教10-2210课程名称:过程工程原理实验指导老师:叶向群成绩:_________________实验名称:转盘塔萃取实验实验类型工程实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)三、主要仪器设备(必填)五、数据记录和处理七、讨论、心得二、实验内容和原理(必填)四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析(必填)一、实验目的和要求1、了解转盘萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2、观察转盘转速变化时,萃取塔内轻、重两相流动状况,了解萃取操作的主要影响因素,研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3、测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数KYV,关联传质单元高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
4、计算萃取率η。
二、实验内容和原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一,是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
1、萃取的物料衡算萃取计算中各项组成可用操作线方程相关联,操作线方程的P(XR,YS)h和点Q(XF,YE)与装置的上下部相对应。
在第一溶剂B与萃取剂S完全不互溶时,萃取过程的操作线在X~Y坐标上时直线,其方程式如下形YE?YSY?YS?X?XRX?XR (1)式: F由上式得:Y?Y?m?X?X?,其中m?YE?YS SSXF?XR单位时间内从第一溶剂中萃取出的纯物质A的量M,可由物料衡算确定:M?B?XF?XR??S?YE?YS? (2)2、萃取过程的质量传递不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触,两相之间发生质量传递。
物质A以扩散的方式由萃余相进入萃取相,该过程的界限是达到相间平衡,相平衡的相间关系为:Y*?kX (3)k为分配系数,只有在较简单体系中,k才是常数,一般情况下均为变数。
本实验已给出平衡数据,见附表。
与平衡组成的偏差程度是传质过程的推动力,在装置的顶部,推动力是:*?YR?YR?YS (4)在塔的下部是: ?Y?Y*?Y (5) FFE传质过程的平均推动力,在操作线和平衡线为直线的条件下为:Ym??YF??YR (6) ?YlnFYR物质A由萃余相进入萃取相的过程的传质动力学方程式为:M?KYA?Ym (7)式中:K——单位相接触面积的传质系数,kg/m2?s?kg/kg?; YA——相接触表面积,m2。
萃取塔实验报告
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萃取塔实验报告萃取塔实验报告引言:萃取是一种常见的分离技术,广泛应用于化工、制药等领域。
本实验旨在通过搭建萃取塔,探究不同操作条件对分离效果的影响,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:1. 熟悉萃取塔的结构和工作原理;2. 掌握萃取塔的操作方法;3. 研究不同操作条件对分离效果的影响。
实验原理:萃取塔是一种通过液体-液体或气体-液体的物质传递过程实现分离的设备。
其主要由填料层、进料口、出料口、塔壁等组成。
在塔内,进料液体与萃取剂进行接触,通过物质的分配和传质作用,实现目标物质的分离。
实验装置:本实验采用玻璃制成的萃取塔,塔内填充了一种特定的填料,以增加接触面积和提高分离效果。
实验中使用了两种液体,分别为进料液体和萃取剂。
实验步骤:1. 准备工作:清洗实验装置,检查填料的状态;2. 将进料液体通过进料口注入萃取塔,控制进料速度;3. 将萃取剂通过塔顶注入,注意与进料液体的接触;4. 萃取塔内液体的分离:根据目标物质的性质和溶解度,控制塔内温度和压力,促使目标物质向萃取剂转移;5. 收集出料液体,进行分析和测定。
实验结果与讨论:通过实验观察和数据分析,我们发现不同操作条件对分离效果有着显著影响。
以下是几个实验条件对分离效果的影响进行的讨论:1. 温度:温度是影响萃取过程的重要因素。
在实验中,我们发现随着温度的升高,分离效果有所提高。
这是因为温度的升高可以增加物质的扩散速率,促进目标物质向萃取剂的转移。
2. 塔内压力:压力的变化也会对分离效果产生影响。
在实验中,我们通过调节进料液体和萃取剂的流速,改变了塔内的压力。
结果显示,适当增加压力可以提高分离效果,但过高的压力可能会导致液体泄漏或填料堵塞。
3. 塔内填料:填料的选择和使用也对分离效果有重要影响。
实验中,我们尝试了不同类型的填料,并比较了它们的分离效果。
结果显示,填料的形状、表面积和孔隙率等因素都会影响物质的传质速率和分离效果。
结论:通过本次实验,我们深入了解了萃取塔的结构、工作原理和操作方法。
转盘萃取塔实验装置实验指导书
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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2006.4目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验装置 (5)四、实验方法 (6)五、注意事项 (7)六、报告内容 (7)七、思考题 (7)八、附录 (8)转盘萃取塔实验一、实验目的⒈了解液--液萃取塔的结构及特点。
⒉掌握液--液萃取塔的操作。
⒊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量的影响。
二、实验原理1、液—液萃取设备的特点液--液相传质和气液相传质均属于相同传质过程。
因此这两类传质过程具有相似之处,但也有相当差别。
在液液系统中,两相间的重度差较小,界面张力也不大:所以从过程进行的流体力学条件看,在液液相的接触过程中,能用于强化过程的惯性力不大,同时已分行的流体力学条件看,在液液相的接触过程中,能用于强化过程的惯性力不大,同时已分散的两相,分层分离能力也不高。
因此,对于气液接触效率较高的设备,用于液液接触就显得效率不高。
为了提高液液相传质设备的效率。
常常补给能量,如搅拌、脉动、振动等。
为使两相逆流和两相分离,需要分层段,以保证有足够的停留时间,让分散的液相凝聚,实现两相的分离。
2、液—液萃取塔的操作(1)分散相的选择在萃取设备中,为了使两相密切接触,其中一相充满设备中的主要空间,并呈连续流动,称为连续相kl一相以液滴的形式,分散在连续相中,称为分散相,哪一相作为相对设备的操作性能、传质效果有显著的影响。
分散相的选择可通过小试或中试确定,也可根据以下几方面考虑。
1)为了增加相际接触面积,一般将流量大的一相作为分散相;但如果两相的流量相差很大,并且所选用的萃取设备具有较大的轴向混合现象,此时应将流量小的一相作为分散相,以减小轴向混合。
2)应充分考虑界面张力变化对传质面积的影响,对于>0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。
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装订线课程名称:过程工程原理实验指导老师:叶向群成绩:_________________实验名称:转盘塔萃取实验实验类型同组学生姓名: _一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1、了解转盘萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2、观察转盘转速变化时,萃取塔内轻、重两相流动状况,了解萃取操作的主要影响因素,研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3、测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数KYV,关联传质单元高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
4、计算萃取率η。
二、实验内容和原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一,是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
1、萃取的物料衡算萃取计算中各项组成可用操作线方程相关联,操作线方程的P(XR,YS)h和点Q(XF,YE)与装置的上下部相对应。
在第一溶剂B与萃取剂S完全不互溶时,萃取过程的操作线在X~Y坐标上时直线,其方程式如下形式:RSRFSEXXYYXXYY--=--(1)由上式得:()SSXXmYY-=-,其中RFSEXXYYm--=单位时间内从第一溶剂中萃取出的纯物质A的量M,可由物料衡算确定:()()SERFYYSXXBM-=-=(2)2、萃取过程的质量传递不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触,两相之间发生质量传递。
物质A以扩散的方式由萃余相进入萃取相,该过程的界限是达到相间平衡,相平衡的相间关系为:kXY=*(3)实验报告专业:化学工程与工艺姓名:学号:日期:2015.12.23地点:教10-2210装订线装订线k为分配系数,只有在较简单体系中,k才是常数,一般情况下均为变数。
本实验已给出平衡数据,见附表。
与平衡组成的偏差程度是传质过程的推动力,在装置的顶部,推动力是:SRRYYY-=∆*(4)在塔的下部是:EFFYYY-=∆*(5)传质过程的平均推动力,在操作线和平衡线为直线的条件下为:RFRFmYYYYY∆∆∆-∆=∆ln(6)物质A由萃余相进入萃取相的过程的传质动力学方程式为:mYYAKM∆=(7)式中:YK——单位相接触面积的传质系数,()kgkgsmkg//2⋅;A——相接触表面积,2m。
该方程式中的萃取塔内相接触表面积A不能确定,因此通常采用另一种方式。
相接触表面积A可以表示为:haaVAΩ==(8)式中:a——相接触比表面积,32/mm;V——萃取塔有效操作段体积,3m;Ω——萃取塔横截面积,2m;h——萃取塔操作部分高度,m。
这时,mYVmYYVKYaVKM∆=∆=(9)式中:aKKYYV=——体积传质系数,()kgkgsmkg//3⋅。
根据(2)、(7)、(8)和(9)式,可得OEOEmSEYVNHYYYKSh⋅=∆-⋅Ω=(10)在该方程中:Ω=YVOE KSH,称为传质单元高度;mSEOE YYYN∆-=,称为总传质单元数。
YK、YVK、OEH是表征质量交换过程特性的,YK、YVK越大,OEH越小,则萃取过程进行的越快。
装订线()mSEmYV YVYYSYVMK∆-=∆=(11)3、萃取率%100⨯=的量原料液中组分的量被萃取剂萃取的组分AAη所以()%100⨯-=FSEBXYYSη(12)或()%1001%100⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⨯-=FRFRFXXBXXXBη(13)4、数据处理中应注意的问题(1)第一溶剂B的质量流量()()FFFFxVxFB-=-=11ρ(14)式中:FV——料液的体积流量,hm/3,Fρ——料液的密度,3/mkg;Fx——料液中A的含量,kgkg/。
ρ由比重计测量而得。
FV由下式计算:()()FNfFFfNFVVVρρρρρρρρ0≈--=(15)式中:NV——转子流量计读数,min/ml或hm/3,fρ——转子密度,3/mkg,ρ——20℃时水的密度,3/mkg。
所以,()FFNxVB-=1ρρ(16)(2)萃取剂S的质量流量因为萃取剂为水,所以ρNVS=(17)(3)原料液及萃余液的组成Fx、Rx对于煤油、苯甲酸、水体系,采用酸碱中和滴定的方法可测定进料液组成Fx、萃余相组成Rx和萃取相组成Ey,即苯甲酸的质量分率,Ey也可通过如上的物料衡算而得,具体步骤如下:用移液管取试样mlV1,加指示剂1~2滴,用浓度为bN的KOH溶液滴定至终点,如用去KOH溶液装订线mlV2,则试样中苯甲酸的摩尔浓度aN为:12VNVN ba=(18)则FAaFMNxρ=(19)式中:AM——溶质A的分子量,molg/,本实验中苯甲酸的分子量为122molg/;Fρ——溶液密度,lg/。
Rx亦用同样的方法测定:RaaRMNxρ'=(20)式中:'''12VNVN ba=(21)'1V、'2V——分别为试样的体积数与滴定所耗的KOH溶液的体积数。
三、主要仪器设备主要设备是转盘萃取塔,具体流程图见图1装订线1-原料液槽 2-萃余液相 3-电机搅拌系统 4-电器控制箱 5-转盘萃取塔 6-萃取剂流量计7-萃取液槽 8-磁力泵 9-原料液流量计 10-磁力泵 11-萃取相导出管图1.实验装置流程示意图四、操作方法和实验步骤1.向原料液储槽中注入配置好的原料液,向萃取剂槽中注入足量自来水。
2.电机转速至约100rpm,开萃取剂调节阀,向塔内加入水,并充满全塔。
3.调节萃取剂调节阀,设定萃取剂流量为10~20L/h,调节原料液流量与水流量相同,并维持不变。
4.待轻相在塔顶凝聚一定厚度的液层后,再调节萃取液出口阀门,使油、水相分界面控制在萃取剂与萃余液出口之间,并保持恒定。
5. 第一次实验稳定时间约30~40分钟,当操作稳定后可取样分析,用中和滴定法测定萃余液及萃取液的组成。
6. 改变转速,重复上述步骤。
7.实验结束后,依次关闭重相和轻相的磁力泵,同时关闭进出管路上的阀门,关闭电机搅拌装置,最后将实验装置和场地恢复原状。
五、数据记录和处理1、原始实验数据萃取塔内径:0.05m,有效萃取高度0.7550m,标准碱浓度0.01mol/L。
项目 1 2 3 转速(rpm)0 142 312 水转子流量计读数(ml/min)100 100 100原料液转子流量计读数(ml/min)133 133 133 原料液密度(kg/m3)782.4 782.4 782.4原料液取样量(ml)10 10 10滴定用碱量(ml)10.8 10.8 10.8 萃余液萃余相密度(kg/m3)779.4 778.9 777.4萃余相取样量(ml)10 10 10滴定用碱量(ml)7.9 7.4 5.6 塔横截面积Ω=0.001962m2,有效操作体积V=0.001482m3,苯甲酸摩尔质量122g/mol,20℃水的密度998.2kg/m3。
利用煤油-苯甲酸-水系统在室温下的平衡数据表,可得煤油-苯甲酸-水系统平衡关系图。
装订线图2煤油-苯甲酸-水系统平衡关系图由图2知,y%和x%关系曲线方程:y = -4.0111x4 +5.9955 x3- 3.2799x2 + 1.0376x+0.0015,R² = 0.9978 计算示例:原料液流量校正:转子为不锈钢,查得其密度为7900kg/m3F=Qρ=9.176×0.7824=7.179l/h原料液中苯甲酸质量浓度ρA=122×0.01×10.8/10.0=1.3176 g/l=1.3176*10^-3kg/h第一溶剂流量B=F-ρA Q N=7.1791-1.3176×9.176/1000=7.167l/hX F=ρA/ρ=1.3176/1000/0.788=0.00167Y F*= -4.0111*0.001674 +5.9955 *0.001673- 3.2799*0.001672 + 1.0376*0.00167+0.0015=0.00322计算Y S:由物料衡算SRRYYY-=∆*=0.002778-0=0.0022778EFFYYY-=∆*=0.00322-0.000517=0.002703RFRFmYYYYY∆∆∆-∆=∆ln=(0.0022778-0.002703)/ln(0.0022778/0.002703)=0.002740()mSEmYV YVYYSYVMK∆-=∆==6⨯(0.000517-0)/(0.001482⨯1000⨯0.002740)=0.7635y = -4.0111x4+ 5.9955x3-3.2799x2+ 1.0376x +0.0015R² = 0.99780.050.10.150.20.2500.20.40.60.8系列1多项式(系列1)Q=Q N√ρ0(ρf−ρ)ρ(ρf−ρ0)=8√998.2(7900−782.4)782.4(7900−998.2)=9.176l/ℎY E=Y S+BS(X F−X R)=0+7.16716×(0.00167−0.001237)=0.000517装订线Ω=YVOE KSH=6/1000/0.7635/0.001962=4.005mSEOE YYYN∆-==(0.000517-0)/0.002740=0.18858%1001⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=FRXXη=(1-0.001670.001237)⨯100%=25.9%表2 数据处理表项目 1 2 3 水流量S(l/h) 6校正后原料液流量(l/h)9.176原料液流量F(l/h) 7.1791第一溶剂流量B(l/h) 7.1671原料液质量分数X F0.00167Y F* 0.00322萃取相质量分数X R0.001240.001160.000879 Y R* 0.0027780.0026980.002409Ys 0 0 0Y E0.0005170.0006090.000943ΔY m0.0027400.0026540.002342K YV0.76340.9292 1.6305H OE 4.005 3.2908 1.8755N OE0.188580.229530.40276萃取率η% 25.9030.5947.37六、实验结果与分析由表2知,随搅拌速度加快,传质系数、萃取率和总传质单元数增大,传质单元高度减小,即传质效果增强。
这是因为随着搅拌速度加快,分散相被打散成更小的液滴,加大了传质面积,增强了传质效果。
实验中存在一定误差,分析可能有以下几个原因:1、在萃取过程中,转子流量计的示数会发生波动,特别是萃取剂流量计的波动比较剧烈;装订线2、取样分析时,可能在萃取体系尚未达到完全稳定就取样分析;3、由于煤油溶液与NaOH溶液不能互溶,酸碱中和滴定过程比较慢,终点判断存在较大误差;4、转盘的转速不稳定;5、原料液的浓度很低,计算时的相对误差较大。