实验八 液-液萃取操作实验 一、实验目的 1．了解液-液萃取设备的结构和特点。 2．熟悉液液萃取塔的操作。 二、实验原理 萃取是分离液体混合物的一种常用操作。 其工作原理是在待分离的混合液中加入与之不互溶（或部分互溶）的萃取剂，形成共存的两个液相，并利用原溶剂与萃取剂对原混合液中各组分的溶解度的差别，使原溶液中的组分得到分离。 1．液-液传质的特点 液-液萃取与吸收、精馏同属于相际传质操作过程，它们之间有很多相似之处。但由于在液-液萃取系统中，两相的密度差和界面张力均较小，因而会影响传质过程中两相的充分混合。为了强化两相的传质，在液液...

　　实验八 液-液萃取操作实验 一、实验目的 1．了解液-液萃取设备的结构和特点。 2．熟悉液液萃取塔的操作。 二、实验原理 萃取是分离液体混合物的一种常用操作。 其工作原理是在待分离的混合液中加入与之不互溶（或部分互溶）的萃取剂，形成共存的两个液相，并利用原溶剂与萃取剂对原混合液中各组分的溶解度的差别，使原溶液中的组分得到分离。 1．液-液传质的特点 液-液萃取与吸收、精馏同属于相际传质操作过程，它们之间有很多相似之处。但由于在液-液萃取系统中，两相的密度差和界面张力均较小，因而会影响传质过程中两相的充分混合。为了强化两相的传质，在液液萃取时需借助外力将一相强制分散于另一相中（如利用塔盘旋转的转盘塔、利用外加脉冲的脉冲塔等）。然而两相一旦充分混合，要使它们充分分离也较为困难，因此，通常在萃取塔的顶部和底部都设有扩大的相分离段。 萃取过程中，两相混合与分离的好坏，将直接影响萃取设备的效率。影响混合和分离的因素有很多，分离效果除了与液体的物性有关外，还与设备结构、外加能量和两相流体的流量等因素有关， 以致于很难用数学方程直接求得， 所以表示传质好坏的级效率或传质系数的值多用实验直接测定。 研究萃取塔性能和萃取效率时，应注意观察操作现象，实验时应注意了解以下几点： (1)液滴的分散与聚结现象。 (2)塔顶、塔底分离段的分离效果。 (3)萃取塔的液泛现象。 (4)外加能量大小(改变振幅、频率)对操作的影响。 2．液-液萃取塔的计算 本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。水相为萃取相（用字母 E 表示，又称连续相、重相）。煤油相为萃余相（用字母 R 表示，又称分散相、轻相）。在轻相入口处，苯甲酸在煤油中的浓度应保持在 0.0015～0.0020（kg 苯甲酸/kg 煤油）之间。轻相从塔底进入，作为分散相向上流动，经塔顶分离段分离后由塔顶流出；重相由塔顶进入，作为连续相向下流动至塔底经 形管流出。轻、重两相在塔内呈逆向流动。在萃取过程中，一部分苯甲酸从萃余相转移至萃取相。萃取相和萃余相的进、出口浓度均由容量分析法测定。考虑到水与煤油是完全不互溶的， 且苯甲酸在两相中的浓度都很低， 故可以认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化。塔的计算可以用传质单元数法 3．学习萃取塔传质单元数、传质单元高度及体积总传质系数的测定方法。 按萃取相计算传质单元数 NOE的计算公式为： EbYEtEYEEdYY (1) 式中：YEt进入塔顶时，萃取相中苯甲酸的质量比组成（kg 苯甲酸/kg 水），本实验中YEt=0; YEb离开塔底时，萃取相中苯甲酸的质量比组成（kg 苯甲酸/kg 水）； YE在塔内某一高度处，萃取相中苯甲酸的质量比组成（kg 苯甲酸/kg 水）； Y*E在塔内某一高度处，与萃余相中苯甲酸组成 XR相平衡的萃取相中苯甲酸的质量比组成（kg 苯甲酸/kg 水）。

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