分離設(shè)備處理能力和效率概述(編輯修改稿)
2025-03-13 03:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ；對(duì)于正弦脈沖 ，兩相密度差表面張力 轉(zhuǎn)盤直徑 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速固定環(huán)內(nèi)徑轉(zhuǎn)盤直徑轉(zhuǎn)盤間距塔徑二、臨界持液分率與液泛速度實(shí)際不存在不變Cu 泛點(diǎn)臨界滯液分率 (1043) 液泛時(shí)兩相的空塔速度（ 1050）（ 1051）（ 1052）以上兩式消去 uK， 可得（ 1052）不含特性常數(shù) uK， 表明 φdF只與 u dF/u CF有關(guān)，與物性、液滴尺寸、設(shè)備類型無關(guān)。 ，得 （ u dF+u CF） /u K與u d/u C的關(guān)系曲線。見圖 1019。圖 1019可見，分散相和連續(xù)相流率u d/u C的 很小時(shí)，能達(dá)到較大的總?cè)萘?；隨著 u d/u C的增大，總?cè)萘口呌跇O限值。填料塔的液泛速度 如圖 513。1020。圖 1020 填料塔的液泛速度三、塔徑的計(jì)算脈沖篩板塔液泛速度：臨界速度（ 1047） (1052) (1050) (1053) (1054) (1055) (1056) (1057) VC——連續(xù)相體積流率Vd——分散相體積流率轉(zhuǎn)盤塔液泛速度：例 103 求轉(zhuǎn)盤塔的直徑（ 1050）采用試差法：設(shè) D=，驗(yàn)證后圓整。 (1052)（ 1047） 影響萃取塔效率的因數(shù)二、液滴內(nèi)的環(huán)流 一、分散相液滴的尺寸圖 1023 滴內(nèi)環(huán)流由雙膜理論： 總傳質(zhì)阻力 =滴外阻力 +滴內(nèi)阻力。一般： 滴外液體流動(dòng)阻力小；液滴內(nèi)液體不流動(dòng)阻力大。 當(dāng)液滴作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，界面上摩擦力誘導(dǎo)液滴內(nèi)環(huán)流，使滴內(nèi)阻力減小。但： 1. 液滴尺寸過小 2. 有少量表面活性劑 抑制這種環(huán)流三、液滴的凝聚和再分散噴灑塔、篩板塔： 由噴嘴、孔板分散；填料塔： 由填料分散；轉(zhuǎn)盤塔、脈動(dòng)塔、離心萃取器： 由外加能量分散。 分散的好壞與物系性質(zhì)有關(guān)，液滴內(nèi)側(cè)傳質(zhì)分系數(shù)很低，若造成液滴的凝聚和再分散，可提高滴內(nèi)傳質(zhì)分系數(shù)。四、界面現(xiàn)象 表面張力、表面濃度 液體從低表面張力區(qū)間向高表面張力區(qū)間流動(dòng)(表面推動(dòng)力 )。 界面上不穩(wěn)定濃度變化引起不穩(wěn)定表面張力變化。討論： 靜止兩層液體沿平界面相互接觸情況設(shè)： a 點(diǎn)濃度大于 b點(diǎn)，且 界面附近流體從 a點(diǎn)向 b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，主流體向 a點(diǎn)補(bǔ)充。 —— 形成旋轉(zhuǎn)流環(huán)，產(chǎn)生規(guī)則運(yùn)動(dòng)。界面張力梯度圖 1024 規(guī)則型界面對(duì)流υ1 ＞ υ2， 圖 1025 不規(guī)則型界面對(duì)流a. 由于 B點(diǎn)濃度下降界面從 B點(diǎn)開始擴(kuò)展，次界面中液相向表面 B點(diǎn)填補(bǔ)。b. 由于補(bǔ)充液體表面張力比剛剛擴(kuò)展出去的液體高（濃度低），以至使剛剛擴(kuò)展出去的液體微元產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，圍繞在 B周圍的液體都向 B聚集。討論： 一個(gè)湍流微團(tuán)從相 1主 體沖到界面，界面處溶質(zhì) 濃度變化很大。c. 由于 B周圍液體凝聚，終于形成了一個(gè)垂直于界面的類似于火山爆發(fā)的射流，這一現(xiàn)象稱之于迸發(fā)，使局部界面破裂。2. 界面張力梯度 對(duì)液滴大小的影響a. 溶質(zhì)從液滴相向連續(xù)相傳遞時(shí)，若： 液滴穩(wěn)定性差，液膜穩(wěn)定性好，液滴不易合并。形成的液滴平均直徑較小，相際接觸表面較大 ?！?設(shè)計(jì)萃取設(shè)備時(shí)，由系統(tǒng)性質(zhì)正確選擇二相。b. 溶質(zhì)從連續(xù)相向液滴相傳遞時(shí)，若： 液膜穩(wěn)定性差，形成的液滴易合并，液滴平均直徑大，相際接觸表面小。3. 界面騷動(dòng)現(xiàn)象對(duì)傳質(zhì)過程的影響 二方面：a. 由界面張力不同產(chǎn)生界面液體質(zhì)點(diǎn)的抖動(dòng)和開發(fā)。 —— 增強(qiáng)界面附近湍動(dòng)程度，提高傳質(zhì)系數(shù)b. 影響液體合并和再分散的速率。 —— 改變液滴尺寸和抑制傳質(zhì)表面大小4. 密度梯度的影響 密度自上而下遞增，在重力場(chǎng)作用下，流體穩(wěn)定。例：甲苯相水相對(duì)于密度大于水的乙酸： 從水相向甲苯相擴(kuò)散 —— 穩(wěn)定 從甲苯相向水相擴(kuò)散 —— 不穩(wěn)定 穩(wěn)定密度梯度，使界面對(duì)流限制在界面附近； —— 對(duì)操作有利 不穩(wěn)定密度梯度，產(chǎn)生離開界面的旋渦，使之滲入到主體相。 —— 對(duì)操作不利5. 表面活性劑的影響 a. 降低液體表面張力，制止界面湍動(dòng)； b. 在界面形成吸附層，產(chǎn)生吸附傳質(zhì)阻力； c. 抑制滴內(nèi)流體循環(huán)，降低液體沉降速度。五 . 軸向混合 軸向混合： 非理想流動(dòng)，偏離活塞流動(dòng)各種現(xiàn)象，包括：反混、前混等。對(duì)于實(shí)際流動(dòng)： a. 連續(xù)相流動(dòng)方向速度不均勻； b. 由上造成渦流，當(dāng)局部速度過大，可能夾帶分散相液滴，造成分散相反混。
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