




已阅读5页,还剩2页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
北 方 民 族 大 学学生实验报告 院(部): 化学与化学工程 姓 名: 郭俊雄 学 号: 20082995 专 业: 化学工程与工艺 班 级: 081 同组人员: 林艺明、 胡鹏、 秦开勉 课程名称: 化工原理实验 实验名称: 萃取实验 实验日期: 2010.11.11 批阅日期: 成 绩: 教师签名: 北方民族大学教务处制实验名称:萃取实验 一、实验目的1了解转盘萃取塔的结构和特点;2掌握液液萃取塔的操作;3掌握传质单元高度的测定方法,并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量的影响。二、基本原理萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。将一定量萃取剂加入原料液中,然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合,溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散,所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样,也属于两相间的传质过程。与精馏,吸收过程类似,由于过程的复杂性,萃取过程也被分解为理论级和级效率;或传质单元数和传质单元高度,对于转盘塔,振动塔这类微分接触的萃取塔,一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。传质单元数表示过程分离难易的程度。对于稀溶液,传质单元数可近似用下式表示: (1)式中: NOR萃余相为基准的总传质单元数;X萃余相中的溶质的浓度,以摩尔分率表示;x*与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度,以摩尔分率表示。x1、x2分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能的好坏,可由下式表示: (2) (3)式中: HOR以萃余相为基准的传质单元高度,m;H 萃取塔的有效接触高度,m;Kxa萃余相为基准的总传质系数,kg/(m3hx);L萃余相的质量流量,kg/h;塔的截面积,m2;已知塔高度H和传质单元数NOR可由上式取得HOR的数值。HOR反映萃取设备传质性能的好坏,HOR越大,设备效率越低。影响萃取设备传质性能HOR的因素很多,主要有设备结构因素,两相物质性因素,操作因素以及外加能量的形式和大小。三、实验内容以水萃取煤油中的苯甲酸为萃取物系 1以煤油为分散相,水为连续相,进行萃取过程的操作;2测定不同流量下的萃取效率(传质单元高度);3. 测定不同转速下的萃取效率(传质单元高度)四、装置说明与操作1、萃取塔 2、轻相料液罐 3、轻相采出罐 4、水相贮罐 5、轻相泵 6、水泵转盘萃取塔流程1、流程说明: 本实验以水为萃取剂,从煤油中萃取苯甲酸。煤油相为分散相,从塔底进,向上流动从塔顶出。水为连续相从塔顶入向下流动至塔底经液位调节罐出。水相和油相中的苯甲酸的浓度由滴定的方法确定。由于水与煤油是完全不互溶的,而且苯甲酸在两相中的浓度都非常低,可以近似认为萃取过程中两相的体积流量保持恒定。2、要设备技术参数: (1)塔径:50mm 塔高:750mm 有效高度:600mm, 转盘数:16 转盘间距:35mm 转盘直径:34 mm, 固定环内径:36mm(2)水泵、油泵(3)转子流量计(4)转盘调速器3、操作步骤:(1) 在水原料罐中注入适量的水,在油相原料罐中放入配好浓度(如0.002 kg苯甲酸/kg煤油)的煤油溶液。(2) 全开水转子流量计,将连续相水送入塔内,当塔内液面升至重相入口和轻相出口中点附近时,将水流量调至某一指定值(如4 L/h),并缓慢调节液面调节罐使液面保持稳定。(3)将转盘速度旋钮调至零位,然后缓慢调节转速至设定值。(4)将油相流量调至设定值(如6 L/h)送入塔内,注意并及时调整罐使液面保持稳定的保持在相入口和轻相出口中点附近。(5)操作稳定半小时后,用锥形瓶收集油相进出口样品各40 mL左右,水相出口样品50 mL左右分析浓度。用移液管分别取煤油溶液10 mL, 水溶液 25 mL,以酚酞为指示剂,用0.01 mol/L的NaOH标准溶液滴定样品中苯甲酸的含量。滴定时,需加入数滴非离子表面活性剂的稀溶液并激烈摇动至滴定终点。(6)取样后,可改变两相流量或转盘转速,进行下一个实验点的测定。 注意事项:(1) 在操作过程中,要绝对避免塔顶的两相界面在轻相出口以上。因为这样会导致水相混入油相储槽。(2) 由于分散相和连续相在塔顶、底滞留很大,改变操作条件后,稳定时间一定要足够长,大约要用半小时,否则误差极大。(3) 煤油的实际体积流量并不等于流量计的读数。需用煤油的实际流量数值时,必须用流量修正公式对流量计的读数进行修正后方可使用。五、数据处理原始数据记录如下:萃取过程相关数据记录表组数水流量/L/h水温/油温/油流量/L/h转速/r/min17.525.424.8430828.623.223.23.631537.422.723.13.6602滴定过程相关数据记录表名称原油萃余液萃取液NaOH体积V1V2VV1V2VV1V2V流量10.5014.2013.700.009.509.500.206.506.300.5015.3014.800.008.408.406.5012.005.500.4014.8014.408.4016.608.2012.0018.106.10流量20.5014.2013.700.107.507.400.059.008.950.5015.3014.800.007.207.200.008.108.100.4014.8014.407.5014.807.309.0017.608.60流量30.5014.2013.700.004.204.200.009.509.500.5015.3014.804.208.304.109.5020.1010.600.4014.8014.400.004.284.280.0010.3010.30以第一组数据进行相关计算如下:由 得:进口煤油 出口煤油出口水=2.0910-3kg苯甲酸/kg煤油=1.4510-3kg苯甲酸/kg煤油=3.0810-4kg苯甲酸/kg水代入数据可得=1.4410-3已知水流量填料体积:Vp=3.140.0520.6/4=1.1810-3 m3萃取塔横截面积:GA=L(x2-x1)=7.5(2.0910-31.4510-3)=4.8210-3由可得:=2.84103传质单元高度HOR=0.72m相关计算结果如下列表格:相关计算结果表1n2n1nex2x1xe流量11.3710-49.5010-56.3010-52.0910-31.4510-33.0810-41.4810-48.4010-55.5010-52.2610-31.2810-32.6810-41.4410-48.2010-56.1010-52.2010-31.2510-32.9810-4流量21.3710-47.4010-58.9510-52.0910-31.1310-34.3710-41.4810-47.2010-58.1010-52.2610-31.1010-33.9510-41.4410-47.3010-58.6010-52.2010-31.1110-34.2010-4流量31.3710-44.2010-59.5010-52.0910-30.6410-34.6410-41.4810-44.1010-510.6010-52.2610-30.6310-35.1810-41.4410-44.2810-510.3010-52.2010-30.6510-35.0310-4相关计算结果表2xmGAKxaHOR/mNOR流量11.4410-34.8210-32.841030.720.831.4510-37.3510-34.301030.481.261.3710-37.1210-34.391030.471.29流量21.1110-38.2910-36.351030.321.871.1910-310.0010-37.111030.292.091.1510-39.3410-36.861030.302.02流量30.6610-310.8110-31.391040.154.090.5910-312.1110-31.741040.125.130.6410-311.5210-31.521040.134.47六、实验结论及误差分析实验结果分析:由计算结果表2可看出,增加水流量、降低煤油流量或者增大转速这一条件后,塔顶轻相的苯甲酸浓度明显减小,塔底重相的苯甲酸浓度明显增大,传质单元数NOR明显增加,则在相等的萃取段有效高度内,其传质单元高度HOR减低,体积总传质速率Kxa明显增大。因此,在填料萃取塔的萃取过程中,其他条件不变的情况下,增加水流量、降低煤油流量或者增大转速可显著提高它的分离萃取能力。误差分析:本实验误差较大,主要原因如下:1. 滴定过程中,操作时或多或少有一定误差,读数时随意性造成的误差。2. 移去试液数据的不稳定性造成的误差。3. 实验仪器等本身具有的系统误差。七、思考题1、萃取的目的是什么?原理是什么?答:利用化合物在两种互
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 邢台事业单位笔试真题2025
- 农发行赣州市宁都县2025秋招笔试综合模拟题库及答案
- 2025年安徽事业单位真题
- 2025年温岭市事业单位考试真题
- 新能源行业安全生产标准化建设与新能源政策报告2025
- 新能源产业人才引进策略2025:技术创新与人才培养规划
- 平等的夫妻关系课件
- 2025年分布式能源行业数字化转型与市场布局报告
- 农发行滨州市滨城区2025秋招面试典型题目及参考答案
- 2025年新能源行业上市公司股权激励对投资者信心影响报告
- 摄影基础教学课件:黑白摄影
- 2025年南充房地产市场分析报告
- T-GXAS 342-2022 缺血性脑卒中血管内介入手术护理规范
- 医疗机构依法执业自查管理办法
- 小心小火点大班安全教案
- 牙科设备供货及售后支持方案
- 采血错误安全教育警示
- 教育部《中小学校园食品安全和膳食经费管理工作指引》知识培训讲座
- 2024年-2025年电梯检验员考试题库及答案
- 【初中英语】15天背完英语3500词
- 工地交通安全知识培训
评论
0/150
提交评论