丙酮水課程設(shè)計(jì)--用苯萃取水中乙基香蘭素的萃取裝置設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-14 00:16 本頁面
【正文】 ? ?kgh 根據(jù)塔的物料衡算，可得該萃取塔得操作線方程為 31 1 . 3 1 5 4 4 5 . 5 7 7 1 0RRy x x y xEE ???? ? ? ? ? ????? 利用操作線方程，可以求得萃取相出口溶質(zhì)得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 31 .3 1 5 4 4 0 .0 7 9 5 .5 7 7 1 0 0 .0 9 8 3 4y ?? ? ? ? ? 根據(jù)分散相及連續(xù)相的選擇原則，這里選擇萃取相為分散相，而萃余相（原料液）作為連續(xù)相。 六、 萃取設(shè)備的選擇 萃取設(shè)備應(yīng)為萃取過程提供良好的傳質(zhì)條件，使液－液兩相充分接觸，同時(shí)伴有高度的湍流流動，保證兩相之間能迅速有效地進(jìn)行質(zhì)量傳遞，同時(shí)，還應(yīng)該能夠及時(shí)地分離。因?yàn)橐海簝上嗟拿芏炔钸h(yuǎn)不及氣－液兩相的密度差大，且隨著兩相中溶質(zhì)的提高，逐漸趨近臨界混溶點(diǎn)，導(dǎo)致兩相密度差迅速下降，使得液－液兩相流動得體積力隨之減少，湍流減慢，影響了萃取過程的分離效率和生產(chǎn)能力。影響萃取過程的因素較多，故針對某一體系，在一定條件下，選擇一合適的萃取設(shè)備以滿足生產(chǎn)要求是十分必要的。 可以通過對通過能力、理論級數(shù)、物理性質(zhì)、密度差、粘度、兩液相比等來選擇適宜設(shè)備 對于選擇的物系有： 通過能力 ? ?3Vq L m h???? 20Vq ? 物理性質(zhì) ? ? ? ?1 2 1 20 .0 2 8 3 2 8 9 .8 1 0 .0 0 2 9 5g??? ? ? ? 密度差 ?? ＝ 328 （ kg/ 3m ） 兩相粘度： 連續(xù)相粘度 10C? ??? （ pa s） 7 分散相粘度 10D? ??? （ pa s） 兩液相比 ? 對于 理論級數(shù) N根據(jù)下面分配曲線與操作線采取圖解法解得 N=12 根據(jù)上述一些內(nèi)容查“萃取器得選型”表，選用轉(zhuǎn)盤萃取塔進(jìn)行萃取 轉(zhuǎn)盤塔的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 輕 液 出重 液 入34567812輕 液 入重 液 出圖 1 1 － 1 9 轉(zhuǎn) 盤 萃 取 塔1 ， 2 － 液 體 的 切 線 入 口 ； 3 ， 7 － 柵 板 ； 4 － 轉(zhuǎn) 軸 ； 5 － 轉(zhuǎn) 盤 ； 6 － 定 環(huán) ； 8 － 塔 底 澄 清 區(qū) 8 丙酮－水－三氯乙烷分配曲線與操作線y = 2 + y = 00 XY分配曲線操作線多項(xiàng)式 ( 分配曲線)線性 ( 操作線) 將需要的部分放大后（如下圖）再采取圖解法求解 9 七、 萃取塔的工藝設(shè)計(jì) 物性數(shù)據(jù) 所涉及的物性數(shù)據(jù)如下表所示。 物性數(shù)據(jù) 參數(shù) 密度 /（ kg/ 3m ） 粘度 /（ pa s） 液滴分散系數(shù) (m2/s) 界面張力 /（ N/m） 連續(xù)相 997 10?? 10? － 9 分散相 1325 ?? 10? － 9 萃取塔直徑 先假定該萃取塔的直徑為 ，根據(jù)轉(zhuǎn)盤萃取塔的尺寸比例關(guān)系得 轉(zhuǎn)盤直徑 ? ?1 2 0. 5RDD?? m 固定環(huán)直徑 ? ?3 4 ?? m 轉(zhuǎn)盤間距 ? ?1 5 0. 2THD?? m （ 1） 分散相得滯留分率 計(jì)算分散相得滯留分率，先求得兩相得表觀流速比為： L＝ DCuu ＝ DCVV ＝ 1 5 9 6 4 1 3 2 5 0 .5 7 2 02 1 0 0 0 9 9 7 ? 則依 2 0 .5( 8 ) 34 (1 )D L L LL? ??? ?得 D? ＝ ? ?? ?20 . 5 7 2 0 0 . 7 9 0 . 5 7 2 0 3 0 . 5 7 2 0 0 . 2 8 3 54 1 0 . 5 7 2 0? ? ? ? ?? （ 2） 特性速度 根據(jù)體系界面張力 ? ? Nm? ? ，查操作區(qū)得“界面張力－功率因子”圖，取功率因子 3 5 2 R T TN D H D ? 則 2 233 551 . 2 1 . 2 0 . 2 1 . 0 1 . 9 70 . 5TTRRHDN D ??? ? ? ? ?rs 10 根據(jù)該轉(zhuǎn)盤塔的結(jié)構(gòu)尺寸，可知 （ SD － RD ） / D＝ ? ?0 .7 5 0 .5 2 0 .1 2 5 1 2 4? ? ? 故取式 1 . 0 2 . 3 0 . 9 1 2K C S TRC R R R RuD HDgK D N D D D? ????? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ???中常數(shù) 1K ＝ 得 特 性 速 度 為 0. 9 1. 0 2. 3 0. 9 2. 6320 .0 2 8 1 3 2 5 9 9 7 9 .8 1 0 .9 0 .2 0 .50 .0 1 21 .0 1 0 9 9 7 0 .5 1 .6 4 0 .5 0 .5 1 .00 .0 9 7 9 1ku ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 3） 液泛速度 依據(jù) 2(1 2 ) (1 )Cf k f fuu ??? ? ?和 22 (1 )Df k f fuu???? 得液泛速度為 20 .0 9 7 9 1 ( 1 2 0 .2 8 3 5 ) ( 1 0 .2 8 3 5 ) 0 .0 2 1 7 6 4Cfu ? ? ? ? ? ? ? ?ms 22 0 .0 9 7 9 1 0 .2 3 8 5 ( 1 0 .2 3 8 5 ) 0 .0 1 1 2 7 6 6Dfu ? ? ? ? ? ? ? ?ms 取連續(xù)相得表觀流速為液泛氣速的 50％，則有 Cu ＝ 0. 5 0. 02 17 64 0. 01 08 82?? 所以 D＝ 4 2 0 0 0 0 9 9 7 0 .6 8 4 93 .1 4 3 6 0 0 0 .0 1 0 8 8 2? ??? 圓整后，取塔徑為 。于是，實(shí)際上，塔內(nèi)連續(xù)相的流速為 Cu ＝ 22 1 0 0 0 9 9 7 0 .0 0 7 4 5 30 .7 8 5 1 3 6 0 0 ??? 分散相的流速為 Du ＝ 21 5 9 6 4 .2 1 3 2 5 0 .0 0 4 2 6 30 .7 8 5 1 3 6 0 0 ??? 塔高計(jì)算 （ 1）軸向擴(kuò)散系數(shù) Stemerding 提 出 連 續(xù) 相 的 軸 相 擴(kuò) 散 系 數(shù) 可 由 下 式 計(jì) 算20 . 5 0 . 0 1 2 SC C T R R T DE u H D N H D???? ???? ? ? 230 . 5 0 . 0 0 7 4 5 3 0 . 2 0 . 0 1 2 0 . 5 1 . 9 7 0 . 2 0 . 7 5 1 . 01 . 0 7 7 7 1 0CE?? ? ? ? ? ? ??? 11 分散相擴(kuò)散系數(shù) DE ＝ 333 3 1 .0 7 7 7 1 0 3 .2 3 3 1 0CE ??? ? ? ? ? （ 2）傳質(zhì)單元數(shù) 采用平均推動力法計(jì)算過程得傳質(zhì)單元數(shù) 0x ＝ *00 0 . 0 9 8 3 4 0 . 0 0 0 50 . 0 8 0 . 0 1 4 0 01 .
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