萃取实验塔是一种用于液-液萃取实验的关键设备,其关键功能是通过两相液体的充分接触与传质,实现混合物中特定组分的分离或富集。以下从结构、工作原理、应用场景及操作要点四个方面展开分析:萃取实验塔通常由塔体、分散装置、填料(或塔板)、进料口、萃取剂入口、分离段等部分组成。塔体:一般采用玻璃或不锈钢材质,便于观察内部两相流动状态。分散装置:如喷嘴、筛板或转盘,用于将一相液体破碎成液滴,增加两相接触面积。填料或塔板:提供液-液接触界面,增强传质效率。分离段:位于塔顶和塔底,用于实现两相的分层与分离。若遇乳化现象,可加入饱和氯化钠水溶液或硅藻土过滤破乳。天津液体萃取实验塔选型
利用两种互不相溶的液体在塔内的逆流接触,使溶质从一种液体转移到另一种液体中,从而实现分离和提纯的目的。在萃取过程中,待萃取的物料(通常为含有溶质的溶液)从塔的上部进入,萃取剂从塔的下部进入,两相在塔内逆流流动,在填料或塔板的作用下,充分接触和混合,溶质从物料相转移到萃取剂相中。经过多次接触和传质后,萃取后的物料相和萃取剂相分别从塔的底部和顶部排出。耐腐蚀性强:不锈钢材质具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗各种化学物质的侵蚀,适用于处理各种腐蚀性较强的物料。结构紧凑:不锈钢萃取实验塔的结构相对紧凑,占地面积小,便于安装和操作。传质效率高:通过合理设计塔内的填料或塔板结构,以及优化操作参数,可以使两相之间的传质效率得到显著提高,从而实现高效的萃取过程。操作灵活:可以根据实验的需要,灵活调整操作参数,如温度、压力、流量、液位等,以满足不同的实验要求。易于清洗和维护:不锈钢材质表面光滑,不易结垢,易于清洗和维护,能够保证实验塔的长期稳定运行。合肥304不锈钢萃取实验塔选型钛材萃取实验塔的维护相对简便。
利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。通过重力或机械作用使一种液体破碎成液滴,分散在另一连续液体中,以提高质量传递效率,实现混合物中目标物质的分离、富集与提纯。结构类型填料萃取塔:塔内装有填料,如拉西环、鲍尔环等,其作用是使分散相液滴不断破碎与聚合,让液滴表面不断更新,同时减少连续相的轴向混合,增加两相间的传质面积。填料萃取塔结构简单、便于安装和制造。筛板萃取塔:由若干层筛板构成,液体通过筛板上的小孔进行流动和接触。分散相液体在筛板上形成液滴,与连续相液体充分接触传质,具有结构简单、通量大等特点。转盘萃取塔:由带水平静环挡板的垂直圆筒构成,静环挡板将圆筒分成一系列萃取室,萃取室中心有转盘,一系列转盘平行地安装在转轴上,转盘和静环的上部和下部分别是两个澄清室。在转盘的作用下,分散相形成小液滴,增加两相间的传质面积
了解萃取原理与过程:通过实验直观地理解液 - 液萃取过程中,目标物质如何基于在不同溶剂中的溶解度差异实现分离,掌握萃取操作的基本原理和影响因素。学习操作实验仪器:熟悉萃取塔、调节阀、加热器、流量计等实验仪器的使用方法,掌握如何正确控制和调节实验参数,如流量、温度、转速等,提高实验操作技能。实践科学方法:培养严谨的科学态度和实验方法,学生需要严格遵循实验手册的操作规范,合理调节实验条件,准确记录和分析实验数据,以获得可靠的实验结果,从而了解科学研究的基本过程和方法。测定相关参数:如固定两相流量,测定有无脉冲、不同进气量、不同搅拌转速或不同往复频率时萃取塔的传质单元数、传质单元高度及总传质系数等,以评估萃取塔的性能和传质效果,为工业应用提供数据支持。萃取摇瓶实验中,应震荡30秒,停止30秒,如此重复3次。
关键参数:决定分离效率的关键变量物性参数分配系数(K):直接决定单级分离效率,需通过实验测定。界面张力与黏度:影响液滴分散与聚并速率(如低界面张力易乳化,高黏度降低传质速率)。密度差:决定澄清段分离速度(如水-C4密度差达0.6g/cm3,分层迅速)。操作参数流比(S/F):萃取剂流量与原料液流量之比,需平衡萃取率与溶剂消耗。停留时间:在填料层的停留时间需确保传质充分(通常10-30分钟)。温度与压力:温度升高可降低黏度,但可能改变K值;压力对液-液体系影响较小。设备参数塔高与理论级数:通过McCabe-Thiele图计算所需级数,确保分离精度(如工业塔常设10-30级)。填料类型:散装填料(如拉西环)适用于低黏度体系,规整填料(如丝网)传质效率更高。萃取剂与混合物要充分接触,通过搅拌或震荡提高传质效率。合肥304不锈钢萃取实验塔选型
通过萃取实验,可以验证萃取剂的性能,以及萃取剂的使用寿命。天津液体萃取实验塔选型
板式萃取实验塔支持灵活的操作参数调节,以适应不同的实验需求。实验人员可以根据待处理体系的性质,调节塔内的温度、压力、两相液体的流量比例等参数。温度的改变会影响溶质在两相中的溶解度,从而影响萃取效果;压力的调节可确保液体处于合适的相态,避免出现气化或冷凝异常;而流量比例的调整,则能优化两相的接触时间和传质推动力。此外,还可通过改变塔板的类型、层数等结构参数,调整塔内的传质性能。这种灵活的参数调节能力,让研究人员能够针对不同的萃取体系和目标,设计出个性化的实验方案,深入探究萃取过程的影响因素。天津液体萃取实验塔选型