化工原理-液液萃取#高级教育

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1、化工原理principles of chemical engineering第一章第一章 液液萃取液液萃取延安大学化学与化工学院延安大学化学与化工学院1精制课件第七章第七章 液液萃取液液萃取第一节第一节 概述概述第二节第二节 液液萃取相平衡液液萃取相平衡 第三节第三节 液液萃取过程的计算液液萃取过程的计算 第四节第四节 超临界气体萃取简介超临界气体萃取简介 第五节第五节 液液萃取设备液液萃取设备 2精制课件第一节第一节 概述概述液液-液萃取(抽提):液萃取(抽提):利用液体混合物中各组分对溶剂溶解度的 差异来分离或提纯物质的传质过程。目的目的: 分离液-液混合物。依据依据: 利用混合物中各组分

2、在某一溶剂中的溶解度之间的差异。(1)几个基本概念)几个基本概念 萃取剂萃取剂(溶剂溶剂)S:所用的溶剂; 原料液原料液F:所处理的混合液; 溶质溶质A:原料液中易溶于溶剂的组分; 原溶剂原溶剂B:原料液中较难溶于溶剂的组分。 3精制课件(2) 萃取过程的简单流程萃取过程的简单流程 混合传质过程:混合传质过程: F(A+B)及S 充分接触,组分发生相转移; 沉降分相过程:沉降分相过程: 形成两相E、R,由于密度差而分层; 脱除溶剂过程脱除溶剂过程萃取相萃取相Extract萃余相萃余相Raffinate料液料液A+BFeed萃取剂萃取剂Solvent混合澄清槽混合澄清槽Mixer-settler

3、4精制课件两相 萃取相 E, y溶剂相中出现 (S+A+B)萃余相 R, x原溶剂相中出现 (B+S+A)萃余相脱除溶剂得萃余液 R, x脱溶剂后萃取相脱除溶剂得萃取液 E, y(3)实现萃取操作的基本要求)实现萃取操作的基本要求 选择适宜的溶剂。溶剂能选择性地溶解各组分,即对溶质具有显著的溶解能力,而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分互溶。 原料液与溶剂充分混合、分相,形成的液-液两相较易分层。 脱溶剂得到溶质,回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉。5精制课件(4) 萃取后组成之间的变化萃取后组成之间的变化 萃取后: 使组分A、B得到一定程度的分离。(5) 应用应用 液体混合物中各组分的相对挥发度

4、接近 1,采用精馏的办法不经济; 混合物蒸馏时形成恒沸物; 欲回收的物质为热敏性物料; 混合物中含有较多的轻组分,利用精馏的方法能耗较大; 提取稀溶液中有价值的物质; 分离极难分离的金属。脱出溶剂后:6精制课件萃取操作在化学和石油化学工业上得到广泛发展如:乙酸乙酯溶剂萃取石油馏分氧化所得的稀醋酸-水溶液 以SO2为溶剂从煤油中除去芳香烃。单级萃取装置示意图7精制课件19世世纪纪,用用于于无无机机物物和和有有机机物物的的分分离离,如如1842年年用用二二乙乙醚醚萃萃取硝酸铀酰,用乙酸乙脂类的物质分离水溶液中的乙酸等。取硝酸铀酰,用乙酸乙脂类的物质分离水溶液中的乙酸等。石石石石油油油油化化化化工工

5、工工:链链烷烷烃烃与与芳芳香香烃烃共共沸沸物物的的分分离离。例例如如用用二二甘甘醇醇从从石石脑脑油油裂裂解解副副产产汽汽油油中中或或重重整整油油中中萃萃取取芳芳烃烃, 如如苯苯、甲甲苯苯和和二二甲苯(尤狄克斯法)。甲苯(尤狄克斯法)。工工工工业业业业废废废废水水水水处处处处理理理理:用用二二烷烷基基乙乙酰酰胺胺脱脱除除染染料料厂厂、炼炼油油厂厂、焦焦化化厂废水中的苯酚。厂废水中的苯酚。有有有有色色色色金金金金属属属属冶冶冶冶炼炼炼炼:萃萃萃萃取取取取是是是是湿湿法法冶冶金金中中溶溶液液分分离离、浓浓缩缩和和净净化化的的有有效效方方法法。例例如如铌铌-钽钽、镍镍-钴钴、铀铀-钒钒体体系系的的分分

6、离离,以以及及核核燃燃料的制备。料的制备。制制制制药药药药工工工工业业业业:从从复复杂杂的的有有机机液液体体混混合合物物中中分分离离青青霉霉素素、链链霉霉素素以及维生素等。以及维生素等。萃取应用举例萃取应用举例8精制课件第二节第二节 液液萃取相平衡液液萃取相平衡 7.2.1 三角形坐标图及杠杆定律三角形坐标图及杠杆定律 (1)三角形坐标三角形坐标 三元混合液的表示方法:等边三角形直角三角形(常用等腰直角三角形)三角形坐标任意三角形 表示方法表示方法 习惯表示法: 各顶点表示纯组分; 每条边上的点为两组分混合物; 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。9精制课件A点 : xA=0.6K点 :

7、xA=0.6 xB=0.4 P点 : xA =0.3 xB =0.3 xS=0.4 注意:组成的归一性,即注意:组成的归一性,即1.0S00.20.40.60.80.20.40.60.81.0ABPDCFEHGK 三角形坐标10精制课件 组成的单位组成的单位 常用质量分率表示(原则上可用任意单位)。BSPABSPA 任意三角形坐标 直角三角形坐标11精制课件(2)杠杆定律杠杆定律 三元混合物 mR(xA, xB, xs)和mE(yA, yB, ys )混合 形成新的混合物mM, ( zA, zB, zs) : 物料衡算将方程整理成如下形式: 此式说明,三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点

8、位于RE 点的连接线上。 12精制课件 称为杠杆定律称为杠杆定律或: 求和点求和点已知R点、E点,求和点 M。ABS能否将该图美化?1.01.013精制课件14精制课件 求差点求差点 即从其混合液M中分出组成为(xA, xB, xS), 质量为mR的三元混合物,求剩余的组成及质量。ABS1.01.015精制课件7.2.2 三角形相图三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件,相平衡数据来自实验或由热力学关系推算。讨论的前提讨论的前提: 各组分不发生化学反应。(1)溶解度曲线及平衡联结线溶解度曲线及平衡联结线 相平衡数据的测定相平衡数据的测定:再加入一定量A,搅拌均匀,静止

9、分层,得到互呈平衡的液-液两相(共轭相共轭相),得到另一组平衡数据.加入的B 、S适量,搅拌均匀,静止分层,得到互呈平衡的液-液两相(共轭相),得到一组平衡数据。16精制课件 混合澄清器17精制课件单项区两项区Rn B、S部分互溶三角形相图En联结线溶解度曲线SABMKMn18精制课件(2)数据标绘及各区的状态数据标绘及各区的状态 溶解度曲线溶解度曲线:各平衡组成点连成一条曲线,称为溶解度曲线; 联结线联结线:各对共轭相组成点之间的联线,称为联结线; 混溶点混溶点: 曲线内为两相区,曲线外为单相区,曲线上的点称 为混溶点; 临界混溶点临界混溶点(褶点褶点) :共轭相的组成相同,其位置和物系有关

10、; 萃取相和萃余相萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相,以溶剂为 主的相称为萃取相。19精制课件(3)几类物系的相图几类物系的相图 部分互溶物系,部分互溶物系,A、B,A、S 完全互溶,而完全互溶,而B、S部分互部分互 溶;溶; 三角形相图溶解度曲线联结线两相区单相区RnEnSB1.01.0020精制课件 完全不互溶物系,完全不互溶物系, A、B,A、S 完全互溶,而完全互溶,而B、S完全不互溶。完全不互溶。 共轭相中,一相 S=0 另一相 B=0;ASB完全不互溶物系相图21精制课件 第二类物系第二类物系 (具有两对部分互溶物的物系,A、 B 完全互溶, A、S,B、S部分互溶)两相

11、区单相区溶解度曲线联结线RnEn温度较低时第二类物系三角形相图单相区溶解度曲线ASB1.01.0022精制课件两相区单相区溶解度曲线联结线温度较高时第二类物系三角形相图两相区溶解度曲线ASB1.01.0023精制课件(4)温度、压力对相平衡的影响)温度、压力对相平衡的影响 压力的影响压力的影响: 压力的影响较小,可忽略;根据相律: 温度的影响:温度的影响: 温度的影响敏感,温度升高, 溶解度增大,两相区小, 不利于萃取操作。24精制课件(5) 辅助曲线辅助曲线问问题题: 已知一相的组成,如何求取其它共轭相的组成?解决办法:解决办法:辅助曲线作图法作图法:使用辅助曲线,已知一相的组成可求得另一相

12、的组成。溶解度曲线RnEnCnK辅助线联结线 三角形相图辅助曲线 ASB1.01.0025精制课件辅助曲线作法:26精制课件利用辅助曲线求取共轭相组成27精制课件辅助线在三角形相图外: 相图外的辅助线ABKECRCSC辅助线28精制课件 要求溶剂具有一定的选择性,即对A的溶解度要大,对其它组分的溶解度要小。 评价指标选择性系数:脱除溶剂后,A ,B组分含量比不变,因此:7.2.3 萃取剂的选择萃取剂的选择 29精制课件(2)溶剂萃取容量)溶剂萃取容量 定义:定义:部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时, 萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。30精制课件(3)溶剂与原溶剂的互溶度溶剂与

13、原溶剂的互溶度B 、S 互溶度越小,两相区越大,萃取操作范围也越大, 对萃取有利。31精制课件(4)溶剂的可回收性溶剂的可回收性 回收采用的方法是:蒸馏,蒸发,结晶等方法。(5)溶剂的物理性质溶剂的物理性质 主要物理性质主要物理性质:密度差,界面张力,粘性 要求:要求:密度差大,界面张力适中,粘度较低。(6)稳定性,腐蚀性,价格稳定性,腐蚀性,价格 良好的稳定性,腐蚀性小,毒性低,资源充足,价格适宜等。32精制课件计算任务计算任务:确定各种萃取过程中分离程度,以及为达到分离:确定各种萃取过程中分离程度,以及为达到分离要求所需要的萃取剂用量和萃取理论级数。要求所需要的萃取剂用量和萃取理论级数。分

14、类:分类:(1)级式接触式:单级,多级错流,多级逆流)级式接触式:单级,多级错流,多级逆流(2)连续(微分)接触式)连续(微分)接触式基基本本工工具具:物物料料衡衡算算和和相相平平衡衡关关系系,计计算算萃萃取取实实际际级级数数和和连连续续逆逆流流萃萃取取设设备备高高度度时时还还需需用用传传质质速速率率方方程程。(萃萃取取过过程热效应较小,可认为是等温操作,不作热量衡算)程热效应较小,可认为是等温操作,不作热量衡算)理理论论萃萃取取级级:即即无无论论进进入入该该级级的的两两股股液液流流(原原料料、溶溶剂剂或或前前一一级级的的萃萃余余相相和和后后一一级级的的萃萃取取相相)的的组组成成如如何何,经经

15、过过萃萃取取后后,从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。 第三节第三节 液液萃取过程的计算液液萃取过程的计算 33精制课件7.3.1 单级萃取计算单级萃取计算 (1) 流程流程 单级萃取流程示意图mF, xF混合器澄清槽mSmM, zxE, ymR, x34精制课件(2)特点)特点 原料液与溶剂一次性接触。 萃取相与萃余相达到平衡。(3)计算计算 已知原料液的处理量及组成(生产工艺给定),计算: 操作型:操作型:给定S 的用量mS 及组成,求萃取相E与萃余 相R的量mE 和mR 及组成 y、x。 设计型:设计型:根据给定的原料液F及规定的分

16、离要求, 求溶剂S用量。35精制课件 操作型计算求解方法操作型计算求解方法 a)依S的用量 mS 及 F 的量 mF 和组成 xF 确定和点M:ABKSMF36精制课件 b)确定E,R的量及组成 采取图解试差法确定E,R的组成。由杠杆定律确定E和R的量:A 单级萃取图解法BKERSMF37精制课件38精制课件 c) 确定萃取液与萃余液的组成及量脱除溶剂量为:脱除溶剂量为:A 单级萃取图解法BKERSREMFA 单级萃取图解法BKERSREMF39精制课件 设计型计算求解方法设计型计算求解方法一般规定萃余相R的x或萃余液R的x. 解法:解法:由R得到E,连接F、得交点;溶剂用量:溶剂用量:进而,

17、得到萃取液、萃余液的量和组成。ABKERSRMF 单级萃取图解法BKERSREMFA40精制课件41精制课件 (3) 最大溶剂用量及最小溶剂用量最大溶剂用量及最小溶剂用量减小减小S,则靠近 F,当达到R2时混溶,故位于R2时的溶剂用量为 mS min。当 mS=mSmax 时当 mS=mSmin时单级萃取的溶剂范围:单级萃取的溶剂范围:mSmin mS mSmax增加增加S,则靠近 S,当M点达到1时混溶,故位于1时的溶剂用量为 mS max。 溶剂用量对单级萃取的影响ABESRE1MFxE2R2R142精制课件43精制课件44精制课件(4)萃取液的最大浓度)萃取液的最大浓度 当S=Smin时

18、,E的浓度yA最大,但yA一般不是最大。 过S点作溶解度曲线的切线得点E, 求得R,得M点,于是得:ABE2SFR2ME2Eymaxy2 图解萃取液的最大组成E1R11.01.0045精制课件萃取液的最大浓度确定萃取液的最大浓度确定:ABE2SFR2ME2Eymaxy2 图解萃取液的最大组成E1R11.01.0046精制课件 注意:注意: 如果M点在两相区外相交,说明超出萃取范围,不能进行萃取操作,由R1点确定的溶剂用量为该操作条件下的最小溶剂用量m S,min。ABSE1FERR1MyA47精制课件7.3.2 多级错流萃取的计算多级错流萃取的计算 (1)流程)流程 qmRn 多级错流萃取流程

19、图qmSEqmEnqmS1qmRiqmEiqmRi-1qmENqmR1qmE2qmF,xFqmEqmE1qmRNqmSnqmSiqmS2qmR2qmRn-1qmRi48精制课件(2)特点)特点 溶剂耗量较大,溶剂回收负荷增加, 设备投资大。(3)计算)计算 设计型计算设计型计算 已知:已知: qm、xF, 规定各级qm量, 求:求:达到一定的分离要求所需的理论级数。 操作型问题操作型问题 已知:已知:理论级数 估计估计:分离能力。 说明:说明:解决方法基本相同。49精制课件多级错流萃取图解计算:多级错流萃取图解计算: 多级错流萃取ABKE1R1SFE2R2E3R3E4R4M4M3M2M150精

20、制课件51精制课件7.3.3 多级逆流萃取的计算多级逆流萃取的计算 (1)流程流程 多级逆流萃取流程图qmSRqmRqmRNqmSqmRiqmEi+1qmRi-1qmEiqmR2qmE2qmF,xFqmEqmE1qmSE52精制课件(2)特点)特点 连续逆流操作,分离程度较高。(3)计算)计算 设计型问题设计型问题:已知S的组成,qmF、xF, 规定 qmS/qmF (溶剂比)和分离要求,求求 N 。 解决方法:解决方法:每级内平衡。 即Ei和Ri平衡,若能确定Ri 组成 xi 和 E i+1 组成 yi+1之间的关系, 即可求得理论级数(逐级计算) 。iR i-1E i+1RiEi53精制课

21、件a)总物料衡算)总物料衡算说明:M点是F、S的和点,也是E1、RN的和点。利用杠杆定律:注意注意: E1和 RN 不是共轭相。 三角形相图图解法三角形相图图解法ABE1RNSMFRN54精制课件 b)各级的物料衡算)各级的物料衡算 第一级 第二级第 N级于是: 此式说明:此式说明:各级间的物流之差为一常数, 且D为各级物流的公共差点(极点)。55精制课件c)逐级图解过程)逐级图解过程 已知F、S可确定M,由M、RN可确定E1。56精制课件由E1通过平衡关系确定R1,R1和D连线确定E2 , 57精制课件 多级逆流萃取图解法如此交替直至萃余相组成小于规定要求,则N为理论级数。58精制课件59精

22、制课件 利用分配曲线利用分配曲线 N较多时,三角形相图内作图不准确。 a)画分配曲线;)画分配曲线; b)画操作线;)画操作线; 过D点画级联线,求得c)画梯级得理论级数。)画梯级得理论级数。 60精制课件61精制课件(4)溶剂比对操作的影响)溶剂比对操作的影响 溶剂比和最小溶剂比溶剂比和最小溶剂比 定义:溶剂比定义:溶剂比=qmS/qmF 说明:说明:溶剂比的变化,引起差点D的变化,导致理论级数的变化。62精制课件 qmS/qmF 较大, MS, E1为F和D的和点,D点在 三角形相图右侧,净物流向左流动。 qmS/qmF减小,MF ,E1升高,D点远离S。 D点移到无穷远时D=0,级联线互

23、相平行。 qmS/qmF 再减小,F为E1和D的和点,D点落在 三角形相图左侧,净物流向右流动。可见:可见:63精制课件64精制课件分配曲线操作线132PxFy溶剂比对操作线的影响65精制课件 最小溶剂比的求法最小溶剂比的求法 的位置,既和平衡关系有关,又和分离要求有关。夹紧点与夹紧点与Dmin的关系:的关系:66精制课件最小溶剂比的确定:最小溶剂比的确定:操作范围内的联结线延长,与RNS相交, D点在右侧点在右侧,则取离S最近的点; D点在左侧点在左侧,则取离S最远的点。67精制课件RN连接F、Dmin点,与溶解度曲线相交于E1点,FE1则RNE1与FS的交点为和点M。M最小溶剂比:最小溶剂

24、比:68精制课件69精制课件实际溶剂比的确定:实际溶剂比的确定: 实际溶剂比取最小实际溶剂比的倍数。多级错流萃取与多级逆流萃取的比较:多级错流萃取与多级逆流萃取的比较: 分离要求、溶剂一定时:多级逆流萃取比多级错流萃取板数少。板数一定时:多级逆流萃取比多级错流萃取溶剂用量少。 生产上多采用逆流萃取操作。70精制课件指:指:萃取相和萃余相逆流微分接触,使两相中的溶质浓度沿流 动方向发生连续的变化。完成规定分离要求所需塔高或填料层高度的计算。完成规定分离要求所需塔高或填料层高度的计算。8.3.4 微分接触式逆流萃取微分接触式逆流萃取71精制课件(1)理论级当量高度法)理论级当量高度法理论级当量高度

25、理论级当量高度Hth:与物系、操作条件和设备形式有关, 其值由实验确定。(2)传质单元数法)传质单元数法取微元高度dHH微元接触式逆流萃取示意图72精制课件73精制课件7.3.5 回流萃取回流萃取 逆流萃取上部增加增浓段,塔顶有萃取液回流。 qmFy1212NN-1IIIxNqmErqmSEqmDqmSRqmRNqmSqmRN 回流萃取流程74精制课件第四节第四节 超临界气体萃取简介超临界气体萃取简介定义:定义: 利用超过临界温度、临界压力状态下的气体具有的特异溶解能力,选择性地溶解混合液体或固体中的溶质,分离液体或固体混合物的单元操作。(1)超临界萃取基本原理)超临界萃取基本原理C点:体系的

26、界面消失,成为均相体系,称为临界点临界点对应的温度临界温度临界温度对应的压力临界压力临界压力75精制课件超临界状态下体系的特点:超临界状态下体系的特点:既非气体,亦非液体,却既具有近似气体的粘度和渗透能力,又具有接近液体的密度和溶解能力。常用的超临界萃取溶剂 CO20-60201000530201040 纯CO2温度、压力和密度关系B=120011001000900800200100700600500400300超临界超临界流体流体温度/压力/MPa二氧化碳乙醇水体系相平衡图 CO2H2OC2H5OHT=308.15Kp=10.1MPa76精制课件(2)超临界萃取的原则流程)超临界萃取的原则流

27、程流程主要分为两部分: 在超临界状态下,溶剂气体与原料接触进行萃取获得萃取相; 将萃取相进行分离,脱除溶质,再生溶剂。改变压力或温度的超临界萃取流程改变压力或温度的超临界萃取流程加热器原料萃取相溶剂萃取产物萃余相萃取器分离器减压阀压缩机原料萃取相溶剂萃取产物萃余相萃取器分离器阀门泵冷却器 改变压力和温度的超临界萃取流程77精制课件采用吸附分离的超临界萃取流程:采用吸附分离的超临界萃取流程: 采用吸附分离的超临界萃取流程阀门原料萃取相溶剂吸附剂萃余相萃取器吸附器泵78精制课件超临界萃取的特点:超临界萃取的特点: 操作温度一般较低,接近室温; 过程易于调节; 分离工艺流程简单; 萃取效率一般高于液

28、体萃取,不会引起被萃取物质的污染且不进行溶剂蒸馏; 体系的沸点和溶解度与溶剂和溶质的种类有关; 萃取过程在高压下进行,设备及工艺技术要求较高,投资大. 间歇操作,无法连续操作。(3)超临界流体萃取的应用)超临界流体萃取的应用化学工业:废水中微量有机物的去除、共沸物的分离等;医药工业:药品有效成分的萃取、脂肪质的分离精制等;食品工业:植物油的萃取、咖啡和茶的脱咖啡因等。79精制课件第五节第五节 液液萃取设备液液萃取设备 要要求求:提供适宜的传质条件,使两相充分有效地接触并伴有较高程度的湍流,保证两相之间迅速有效地进行传质,并使两相得到及时、完善的分离。 分类:分类: (1)按两相接触方式划分 逐

29、级接触浓度呈阶跃式变化, 微分接触式浓度连续变化。 (2) 按外界是否输入机械能划分 重力流动设备、外加能量的设备。 (3)按设备结构特点和形状划分 组件式由单级萃取设备组合; 塔式板式塔、喷洒塔、填料塔。 7.5.1 萃取设备的基本要求与分类萃取设备的基本要求与分类 80精制课件一、一、 混合澄清槽混合澄清槽(1)结构)结构混合澄清器轻相重相重相轻相7.5.2 常用萃取设备简介常用萃取设备简介 81精制课件(2)优点)优点 处理量大,级效率高; 结构简单,容易放大和操作; 两相流量比范围大,运转稳定可靠,易于开、停工; 对物系的适应性好,对含有少量悬浮固体的物料也能处理; 易实现多级连续操作

30、,便于调节级数。不需高大的厂房和 复杂的辅助设备。(3)缺点)缺点 占地大,溶剂储量大。 需要动力搅拌和级间物流输送设备,设备费和操作费较高。(4)应用)应用 适用于所需级数少、处理量大的场合。82精制课件Elgin型喷淋萃取塔轻相重相轻相重相Elgin型喷淋萃取塔二、塔式萃取设备二、塔式萃取设备 (1)喷洒塔(喷淋塔)喷洒塔(喷淋塔)特点: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12级,传质系数小。轻相重相轻相重相83精制课件(2)筛板萃取塔)筛板萃取塔 萃取过程中的筛板塔轻液轻液重液重液筛板轻液分散在重液内的混合液分散相聚集界面溢流管

31、84精制课件筛板塔筛板塔 85精制课件塔板上两相流动情况:塔板上两相流动情况:为保证筛板塔正常操作,应考虑以下几点: 分散相应均匀地通过全部筛孔,防止连续相短路而降低分离效率;两相在板间分层明显,而且要有一定高度的分散相累积层。轻液分散的筛板萃取塔轻液向上流相界面轻液筛板降液管重液向下流挡板分散的轻液轻液向上流相界面重相液滴筛板升液管重液向下流挡板重液重液分散的筛板萃取塔86精制课件(3)填料萃取塔)填料萃取塔特点: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,处理量较小时可考虑采用。 填料萃取塔轻液轻液重液重液液液相界面填料87精制课件(4)转盘萃取塔)

32、转盘萃取塔特点: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。轻液轻液重液重液界面格栅定环转盘 转盘萃取塔88精制课件(5)搅拌填料塔)搅拌填料塔重液出轻液出重液入轻液入1.转轴 2.搅拌器 3.丝网填料12389精制课件三、三、 离心萃取器离心萃取器优点:优点:处理量大,效率较高,提供较多理论级,结构紧凑,占地面积小,应用广泛。缺点:缺点:能耗大,结构复杂,设备及维修费用高。应用:应用:适用于要求接触时间短,物流滞留量低,易乳化,难分相的物系。驱动槽轮轻相进重相出转鼓清洗通道栓塞轻相出重相进机械密封 波式离心萃取器示意图90精制课件离心萃取器离心萃取器 91精制课件离心萃

33、取器离心萃取器 92精制课件离心萃取器离心萃取器 93精制课件7.5.3 萃取设备的选择萃取设备的选择 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(23级) 各种萃取设备; 需理论级数45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。94精制课件(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。95精制课件

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