用無(wú)水乙醚從醋酸水溶液中萃取醋酸裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-25 14:09 本頁(yè)面
【正文】 《食品工程原理》課程設(shè)計(jì)題目用無(wú)水乙醚從醋酸水溶液中萃取醋酸裝置設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)食品科學(xué)與工程1101班指導(dǎo)教師葉盛權(quán)設(shè)計(jì)時(shí)間2012年12月24日目 錄一 設(shè)計(jì)任務(wù)書 …………………………………………………………… 3二 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 ………………………………………………………… 3三 萃取塔的工藝設(shè)計(jì) ………………………………………………… 4四 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 ……………………………………………………12五 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 …………………………………………………… 12六 符號(hào)說(shuō)明 …………………………………………………………… 14七 設(shè)計(jì)的心得與體會(huì)………………………………………………………14八 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………15一、設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介用無(wú)水乙醚以萃取過(guò)程從醋酸水溶液中萃取醋酸。水溶液中含醋酸30％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），處理量為4000kg/h。由于萃取劑循環(huán)使用，無(wú)水乙醚溶液為分散相，要求最后的萃余相中醋酸的組成低于2％設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件⑴、設(shè)計(jì)任務(wù)：處理量：4000kg/h 原料組成：30％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分離要求：萃余相中醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于2％⑵、 操作條件操作溫度：25℃操作壓力：常壓⑶、 設(shè)備型式 ：轉(zhuǎn)盤萃取塔 3 設(shè)計(jì)萃取塔萃取塔類型和規(guī)格：自選。（4） 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1) 萃取塔的物料衡算；2) 萃取塔的工藝尺寸計(jì)算；3) 繪制萃取塔生產(chǎn)工藝流程圖；4) 繪制萃取塔設(shè)計(jì)條件圖；對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論二、概述與設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介概述 萃取的基本原理是：向待分離溶液（料液）中加入與之不相互溶解（至多是部分互溶）的萃取劑，形成共存的兩個(gè)液相。利用原溶劑與萃取劑對(duì)各組分的溶解度（包括經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后的溶解）的差別，使它們不等同地分配在兩液相中，然后通過(guò)兩液相的分離，實(shí)現(xiàn)組分間的分離。最基本的操作有是單級(jí)萃取。單級(jí)萃取對(duì)給定組分所能達(dá)到的萃取率（被萃組分在萃取液中的量與原料液中的初始量的比值）較低，往往不能滿足工藝要求，為了提高萃取率，可以采用多種方法：①多級(jí)錯(cuò)流萃取 ②多級(jí)逆流萃取 ③連續(xù)逆流萃取設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介現(xiàn)以無(wú)水乙醚從水溶液中萃取醋酸。含30%（質(zhì)量）醋酸的溶液以4000kg/h的流量由塔頂進(jìn)入。大約90%的醋酸被萃取，也就是說(shuō)出口水溶液中醋酸的濃度為2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。本設(shè)計(jì)按照萃取的基本操作的和分離效果，選用多級(jí)逆流萃取的操作進(jìn)行萃取。多級(jí)逆流萃取的料液與萃取劑分別從（或）的兩端加入，在級(jí)間作逆向流動(dòng)，最后成為萃余液和萃取液,各自從另一端離去，料液和萃取劑各自經(jīng)過(guò)多次萃取，因而萃取率較高，萃取液中被萃組分的濃度也較高，這是工業(yè)萃取常用的流程。以下是多級(jí)逆流萃取的流程圖示： 圖1. 多級(jí)逆流萃取的流程圖于是醋酸—水進(jìn)料混合物進(jìn)入塔頂，乙醚溶劑萃取相物流由塔頂離開(kāi)。在塔底，乙醚純?nèi)芤鹤鰹檩腿乃走M(jìn)入，而萃余的水相物流離開(kāi)。三、萃取劑的選擇萃取劑的選擇直接關(guān)系到萃取的投資費(fèi)和操作費(fèi)的大小，影響萃取生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。因此，為保證萃取劑具有較大的處理能力和較高的傳質(zhì)的效率，以降低過(guò)程的成本，通常溶劑的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1） 萃取劑的物性：密度、粘度、界面張力、兩相密度差、分配系數(shù)（2） 萃取劑的選擇性（3） 萃取劑S與稀釋B的互溶度（4） 萃取劑回收的難易與經(jīng)濟(jì)性綜合考慮以上幾點(diǎn)初步選擇無(wú)水乙醚作為萃取劑（1）查參考文獻(xiàn)資料,查得已知25℃常壓時(shí)，連續(xù)相密度c=996kg/m3 , 流動(dòng)相粘度c＝103pas,分散相的密度為d=714kg/m3,其粘度為d=103pas；界面張力σ=10_9 m2/s, DD =10_9 m2/s 分配系數(shù) m==從
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