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[摘 要]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
中图分类号:TQ460 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)34―0593―01
1.萃取的分类
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,一是液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分;二是固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分。
2.萃取的设备
萃取设备又称萃取器,能够使萃取剂与料液良好接触,实现料液所含组分的完善分离,有分级接触和微分接触两类。
3.萃取的原理
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。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。
3.1传质单元法的计算
计算微分逆流萃取塔的塔高时,主要是采取传质单元法。即以传质单元数和传质单元高度来表征,传质单元数表示过程分离程度的难易,传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
4.动力控制设备
主要有以下四部分构成:总开关、电源指示灯、轻重相调节系统开关和电机转速显示与调节。
开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。开关有很多种,本实验使用的是最简单的拨动的单控a型电源开关,基本结构为:开关有二片名叫“触点”的金属,二触点接触时使电流形成回路,二触点不接触时电流开路。选用接点金属时需考虑其对抗腐蚀的程度,因为大多数金属氧化后会形成绝缘的氧化物,使接点无法正常工作。选用接点金属也需考虑其电导率、硬度、机械强度、成本及是否有毒等因素。
电源指示灯是一种电源指示产品,用于各种需要指示工作电源状态的机械设备、机电设备及供电房内。本电源指示灯工作电源范围宽广,适合各种电源的指示。
5.实验设备
5.1轻重相料液罐、萃余相料液罐
冲压不锈钢水箱技术参数编制,水箱附件材料采用普通碳素钢板及型刚制作,LB304NI8.0型焊条焊接,其质量应分别符合现行标准《碳素结构钢》和《碳钢焊条》的规定。
5.2转子流量计
转子流量计,通过量测设在直流管道内的转动部件的(位置)来推算流量的装置。是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。一般分为玻璃和金属转子流量计。转子流量计是基于浮子位置测量的一种变面积流量仪表.采用全金属结构,Modular概念设计,其压损小,量程比大(10:1),安装维护方便,可广泛用于复杂,恶劣环境及各种介质条件的流量测量与过程控制中。
5.3转盘塔技术参数
6.不足及改进
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統上无任何泄露
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排除;观察压力表、温度表等指示仪表是否正常;观察处理后的排水水质和油份浓度报警器的工作情况;排放结束后,应继续注入清水运行15min,清洗分离器;停泵后关闭进出口阀,避免筒内清水流失,减少内壁氧化、腐蚀;每次使用油水分离器排放,均应记录到油类记录薄中
参考文献
[1] 董大勤主编.化工设备机械基础[M].北京:化学工业出版社,1992。
[2] 汤善甫、朱思明主编.《化工设备机械基础》(第二版)[M].上海:华东理工大学出版社,2004.
[3] 丁海燕主编.化工原理实验[M].青岛:中国海洋大学出版社,2009.
[关键词]转盘塔 液液萃取 分离效率 操作费用
中图分类号:TQ460 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)34―0593―01
1.萃取的分类
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,一是液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分;二是固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分。
2.萃取的设备
萃取设备又称萃取器,能够使萃取剂与料液良好接触,实现料液所含组分的完善分离,有分级接触和微分接触两类。
3.萃取的原理
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。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。
3.1传质单元法的计算
计算微分逆流萃取塔的塔高时,主要是采取传质单元法。即以传质单元数和传质单元高度来表征,传质单元数表示过程分离程度的难易,传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
4.动力控制设备
主要有以下四部分构成:总开关、电源指示灯、轻重相调节系统开关和电机转速显示与调节。
开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。开关有很多种,本实验使用的是最简单的拨动的单控a型电源开关,基本结构为:开关有二片名叫“触点”的金属,二触点接触时使电流形成回路,二触点不接触时电流开路。选用接点金属时需考虑其对抗腐蚀的程度,因为大多数金属氧化后会形成绝缘的氧化物,使接点无法正常工作。选用接点金属也需考虑其电导率、硬度、机械强度、成本及是否有毒等因素。
电源指示灯是一种电源指示产品,用于各种需要指示工作电源状态的机械设备、机电设备及供电房内。本电源指示灯工作电源范围宽广,适合各种电源的指示。
5.实验设备
5.1轻重相料液罐、萃余相料液罐
冲压不锈钢水箱技术参数编制,水箱附件材料采用普通碳素钢板及型刚制作,LB304NI8.0型焊条焊接,其质量应分别符合现行标准《碳素结构钢》和《碳钢焊条》的规定。
5.2转子流量计
转子流量计,通过量测设在直流管道内的转动部件的(位置)来推算流量的装置。是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。一般分为玻璃和金属转子流量计。转子流量计是基于浮子位置测量的一种变面积流量仪表.采用全金属结构,Modular概念设计,其压损小,量程比大(10:1),安装维护方便,可广泛用于复杂,恶劣环境及各种介质条件的流量测量与过程控制中。
5.3转盘塔技术参数
6.不足及改进
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統上无任何泄露
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排除;观察压力表、温度表等指示仪表是否正常;观察处理后的排水水质和油份浓度报警器的工作情况;排放结束后,应继续注入清水运行15min,清洗分离器;停泵后关闭进出口阀,避免筒内清水流失,减少内壁氧化、腐蚀;每次使用油水分离器排放,均应记录到油类记录薄中
参考文献
[1] 董大勤主编.化工设备机械基础[M].北京:化学工业出版社,1992。
[2] 汤善甫、朱思明主编.《化工设备机械基础》(第二版)[M].上海:华东理工大学出版社,2004.
[3] 丁海燕主编.化工原理实验[M].青岛:中国海洋大学出版社,2009.