分離設(shè)備處理能力和效率講義(編輯修改稿)
2025-03-13 03:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 板塔 分散相液滴不斷發(fā)生該過程： 分散 —— 凝聚 —— 再分散 2. uk獲取法1）測定；2）由測定值關(guān)聯(lián)方程： 轉(zhuǎn)盤塔： （ 530） 脈沖塔： （ 531）二、臨界持液分率與液泛速度實際不存在不變Cu 泛點三、塔徑的計算◆ 填料塔的液泛速度 如圖 513。◆ 轉(zhuǎn)盤塔液泛速度：◆ 脈沖篩板塔液泛速度：臨界速度例 52 求轉(zhuǎn)盤塔的直徑采用試差法：設(shè) D=，驗證后圓整。習題： P182 4題返回返回 影響萃取塔效率的因數(shù)一、分散相液滴尺寸二、液滴內(nèi)的環(huán)流 由雙膜理論： 總傳質(zhì)阻力 =滴外阻力 +滴內(nèi)阻力。一般： 液滴外液體流動阻力??；液滴內(nèi)液體不流動阻力大。 當液滴作相對運動時，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(表面推動力 )。 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 點濃度大于 b點，且 界面附近流體從 a點向 b點運動，主流體向 a點補充。 —— 形成旋轉(zhuǎn)流環(huán)，產(chǎn)生規(guī)則運動。傳質(zhì)方向界面 a b2 相1 相 c a. 由于 B點濃度下降界面從 B點開始擴展，次界面中液相向表面 B點填補。b. 由于補充液體表面張力比剛剛擴展出去的液體高（濃度低），以至使剛剛擴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。傳質(zhì)方向2 相1 相 C BBC1討論： 一個湍流微團從相 1主 體沖到界面，界面處溶質(zhì) 濃度變化很大。2 相1 相B低濃度液體填補B c. 由于 B周圍液體凝聚，終于形成了一個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 對液滴大小的影響a. 溶質(zhì)從液滴相向連續(xù)相傳遞時，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)計萃取設(shè)備時，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，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. 界面騷動現(xiàn)象對傳質(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)點的抖動和開發(fā)。 —— 增強界面附近湍動程度，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，在重力場作用下，流體穩(wěn)定。例：甲苯相水相對于密度大于水的乙酸： 從水相向甲苯相擴散 —— 穩(wěn)定 從甲苯相向水相擴散 —— 不穩(wěn)定 穩(wěn)定密度梯度，使界面對流限制在界面附近； —— 對操作有利 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； 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，偏離活塞流動各種現(xiàn)象，包括：反混、前混等。對于實際流動： a. 連續(xù)相流動方向速度不均勻； b. 由上造成渦流，當局部速度過大，可能夾帶分散相液滴，造成分散相反混。
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