萃取实训装置操作规程剖析Word格式文档下载.docx
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相间的分离。
当轻相作为分散相时，相界面出现在塔的上端；
反之，当重相作为分散相时，
则相界面出现在塔的下端。
1、传质单元数的计算
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。
H
HOR
NOR
（1）
式中，H－萃取塔的有效接触高度，
m；
HOR－以萃余相为基准的总传质单元高度，
NOR－以萃余相为基准的总传质单元数，无因次。
按定义，NOR计算式为
xF
xR
dx
（2）
xx*
式中，xF－原料液的组成，kgA/kgS；
xR－萃余相的组成，kgA/kgS；
x－塔内某截面处萃余相的组成，kgA/kgS；
x*－塔内某截面处与萃取相平衡时的萃余相组成，kgA/kgS。
当萃余相浓度较低时，平衡曲线可近似为过原点的直线，操作线也简化为直线处理，
如图1所示。
图1萃取平均推动力计算示意图
则积分式2得
NORxFxR
xm
其中，xm为传质过程的平均推动力，在操作线、平衡线作直线近似的条件下为
（xFx*）
（xR0）
（xFyE/k）xR
（xF
yE/k）
（xFx*）
ln
0）
（xR
式中，k－分配系数，例如对于本实验的煤油苯甲酸相－水相，
k＝2.26；
yE－萃取相的组成，kgA/kgS。
（3）
（4）
对于xF、xR和yE，分别在实验中通过取样滴定分析而得，yE也可通过如下的物料
衡算而得
FSER
（5）
FxFS0EyERxR
式中，F－原料液流量，kg/h；
S－萃取剂流量，kg/h；
E－萃取相流量，kg/h；
R－萃余相流量，kg/h。
对稀溶液的萃取过程，因为FR,SE，所以有
yEF（xFxR）
S
若实验中，取F/S＝1/1（质量流量比），则式6简化为
yExFxR
2、萃取率的计算
萃取率为被萃取剂萃取的组分A的量与原料液中组分A的量之比
FxFRxR
FxF
对稀溶液的萃取过程，因为FR，所以有
xFxR
3、组成浓度的测定
对于煤油苯甲酸相－水相体系，采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成
组成xR和萃取液组成yE，即苯甲酸的质量分率，具体步骤如下：
（6）
（7）
（8）
（9）
xF、萃余液
（1）用移液管量取待测样品25ml，加1－2滴溴百里酚兰指示剂；
（2）用KOH-CH3OH溶液滴定至终点，则所测浓度为
N
V122
x
（10）
25
0.8
式中,N－KOH-CH3OH溶液的当量浓度，mol/ml；
V－滴定用去的KOH-CH3OH溶液体积量，ml。
此外，苯甲酸的分子量为122g/mol，煤油密度为0.8g/ml，样品量为25ml。
（3）萃取相组成yE也可按式6计算得到。
5.主要设备、仪控、电气技术参数
设备主体：
流体输送单元：
长×
宽×
高3000×
2000×
3500整机采用钢制框架，带两
层操作平台，斜梯，有工控柜，系统检测信号可接入DCS系统工艺设备系统
项目
设备位号
名称
规格型号
数量
·
工艺
V501
空气缓冲罐
不锈钢，φ300×
500mm
1
设备
V502
萃余相储槽
不锈钢，φ400×
600mm
系统
仪控
检测
分析
仪器
通讯
监控
V503
轻相储槽
V504
萃取相储槽
V505
重相储槽
V506
分相罐
有机玻璃φ125×
300mm
P501
轻相泵
计量泵；
流量
60L/h，扬程8m
P502
重相泵
不锈钢主体，φ70×
1000mm，中段
加玻璃视镜；
上、下扩大段不锈钢
T501
萃取塔
φ125×
500mm，扩大段长度均为
500；
总塔容积为
10升左右；
填料为
规整填料，丝网波纹规整填料，规
格：
CY700
高压气泵
最高输出压力
0.1MPa,流量15L/h
仪控检测系统
变量
检测机构
显示控制仪表
控制机构
及型号
气泵出口压
弹簧压力表
精度：
就地
力
1.5%
压力
压力变送器
精度
真彩无纸记仪
0.5%FS
0.5%FS
轻相泵出口
重相泵出口
铂电阻精度：
温度
萃取塔进口
玻璃转子流量计
2.5%FS
空气流量
计量泵
真彩无纸记录
仪精度：
精度:
1.0%FS
学校自备化学分析溶液及检测设备
通讯监控系统
MCGS工业组态软件一套（附64点软件狗及说明书），在线监控软件一套
电脑一台
控制台：
带漏电保护空气开关，仪表及其他电源。
智能仪表系统
智能标准电器控制柜：
深：
1500×
650mm，内安装漏电保护空气开仪表关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；
同时每一组强电输出都有旋
系统钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；
装有分相指示灯，开关电源等。
6.开、停车操作
6.1开车前准备：
6.1.1由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪
表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
6.1.2系统气密性试验
a．各储槽单独进行试漏，从各储槽排污管加入清水，直至水从放空管满出，检
查各焊缝、连接处是否泄漏，如无泄漏，则为合格。
b．从萃取塔底部加入清水，直至整个萃取塔，分相器及和萃取塔、分相器相连
管路充满清水，检查各设备、管件连接处、各焊缝无泄漏为合格。
6.1.3进行各单体设备试车。
轻相泵试车
在轻相储槽内充满清水，检查轻相泵电路系统，开轻相泵进、出口阀，启动轻相泵，往萃取塔内送入清水，检查轻相泵运行是否正常。
重相泵试车
在重相储槽内充满清水，检查重相泵电路系统，开重相泵进、出口阀，启动轻相泵，往萃取塔内送入清水，检查重相泵运行是否正常。
气泵试车
检查泵电机电路，开启气泵出口阀（空气缓冲罐进口阀），关空气缓冲罐气体
出口阀，空气缓冲罐放空阀，启动气泵，若气泵运行平稳，输出气体能在6分钟内将空气缓冲罐充压至0.08MPa,则视气泵合格。
6.2开车
6.2.1取苯甲酸钠一瓶，煤油50公斤，在敞口容器内配置成苯甲酸钠-煤油饱和溶液，将溶液中未溶解的苯甲酸钠滤去，将苯甲酸钠-煤油饱和溶液加入轻相储槽。
6.2.2在重相
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