脉冲萃取塔.

萃取塔工作原理萃取塔是一种常用的分离和提纯技术，广泛应用于化工、制药、食品等行业。

它利用不同物质在溶剂中的溶解度差异，通过连续的萃取和分配过程，实现物质的分离和纯化。

下面将详细介绍萃取塔的工作原理。

一、基本原理萃取塔的工作原理基于相分离的原理，即将需要分离的物质溶解在一个适宜的溶剂中，形成溶液。

当溶液经过萃取塔时，物质在溶剂和萃取塔内部填料之间发生分配，从而实现分离。

分离过程主要依靠物质在溶剂和填料之间的质量传递。

二、操作步骤1. 萃取剂进料：首先，将含有需要分离物质的原料溶液与适宜的萃取剂混合，形成混合溶液。

混合溶液经过预处理后，进入萃取塔的顶部。

2. 萃取过程：混合溶液从塔顶部进入塔内，逐渐下降。

在萃取塔内，原料溶液与萃取塔内部填料充分接触，发生物质的分配。

物质根据其在溶液和填料之间的相对溶解度差异，选择性地分配到溶剂相或原料相中。

3. 分离产物收集：经过萃取过程后，溶剂相和原料相分别从塔底部和塔顶部抽出。

溶剂相中含有所需物质，经过后续处理可以得到纯品。

而原料相中则含有未被提取的物质，可以通过再次处理或者其他方式进行利用。

三、影响分离效果的因素1. 选择适宜的溶剂：溶剂的选择对分离效果至关重要。

溶剂应具有良好的溶解性、挥发性和萃取性能，能够与原料溶液中的目标物质发生反应并形成溶解度差异。

2. 塔内填料的选择：填料的选择对于提高分离效果也非常重要。

填料应具有较大的表面积和孔隙度，以增加物质在填料表面的接触面积，促进物质的分配。

常用的填料有环形填料、球形填料等。

3. 控制操作条件：操作条件包括温度、压力、流速等。

不同物质的分配行为受操作条件的影响较大，因此合理控制操作条件可以提高分离效果。

四、应用领域萃取塔广泛应用于各个领域，主要用于以下几个方面：1. 化工领域：用于有机合成、溶剂回收、废水处理等过程中的纯化和分离。

2. 制药领域：用于药物的提取、纯化和分离，例如中药提取中的有效成分分离。

3. 食品领域：用于食品加工过程中的提取、分离和浓缩，例如咖啡因的提取。

实验报告课程名称：过程工程原理实验（甲）指导老师： 叶向群 成绩：_______________ 实验名称: 萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定1、实验目的：1) 了解转盘萃取塔和脉冲萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。

2) 观察转盘萃取塔转盘转速变化时或脉冲萃取塔的脉冲强度（脉冲幅度及脉冲频率）变化时，萃取塔内轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。

3) 测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数YVK ，关联传质单位高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。

4) 计算萃取率2、实验装置流程：2.1 转盘萃取塔主要设备是转盘萃取塔，塔体是内径为50mm 玻璃管，塔顶电机连接转轴，转轴上固定有圆盘，塔壁固定有圆环，圆环与圆盘交错布置，转盘萃取流程图见下图1专业：姓名：学号： 日期：__ ___ 地点：1.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.电机4.控制柜5.转盘萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐（水）8.10. 输送泵11.排出液（萃取液）管12.转速测定仪A.B.C 取样口图1 转盘萃取实验流程图2.2 脉冲萃取塔主要设备是脉冲萃取塔，塔体是内径为50mm玻璃管，内装不锈钢丝网填料，脉冲萃取流程图见下图1.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.脉冲系统4.控制柜5.填料（脉冲）萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐（水）8.10 输送泵11.排出液（萃取液）管 A.B.C 取样口图2 脉冲萃取实验流程图3、实验内容和原理：萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。

萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取塔分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类
萃取设备（萃取塔）设计及分类主要是确定塔的直径和工作段高度。

先从液体流量除以操作速度，得出塔截面，算出塔径。

然后根据塔的特性以及物系性质和分离要求，确定传质单元高度和传质单元数，最后两者相乘即得塔的工作段高度。

另外，也有按当量高度与理论级数计算工作段高度的。

常用的萃取塔型设计及分类有：
1.盘萃取塔：在工作段中,等距离安装一组环板,把工作段分隔成一系列小室，每室中心有一旋转的圆盘作为搅拌器。

这些圆盘安装在位于塔中心的主轴上，由塔外的机械装置带动旋转。

转盘塔结构简单，处理能力大，有相当高的分离效能，广泛应用于石油炼制工业和石油化工中。

2.脉动萃取塔：在工作段中装置成组筛板(无溢流管的)或填料。

由脉动装置产生的脉动液流，通过管道引入塔底，使全塔液体作往复脉动。

脉动液流在筛板或填料间作高速相对运动产生涡流，促使液滴细碎和均布。

脉动塔能达到更高的分离效能，但处理量较小，常用于核燃料及稀有元素工厂。

3.振动板萃取塔：将筛板连成串，由装于塔顶上方的机械装置带动，在垂直方向作往复运动，借此搅动液流，起着类似于脉动塔中的搅拌作用。

注：本文取自天一萃取。

萃取塔工作原理1.引言萃取塔英文名为Extractive Distillation Column，也叫扰动塔，是化工工艺中广泛采用的一种分离设备，它主要是通过不同化学成分在塔中沸点温度和挥发度差异，使它们在塔内进行分离，从而达到分离物质的目的。

本文将详细介绍萃取塔的工作原理以及其设计原则。

2.萃取塔的工作原理2.1基本原理萃取塔是在塔内进行混合、扰动和分离的设备。

在塔内，以最初进行混合的原料在分离过程中不断迭代，最终将物质分离。

塔内原料在经过很多迭代后，其组成呈现出一条特殊的曲线，称之为合理曲线，这条曲线可以被用来设定理论上达到最好的塔操作条件。

2.2扰动塔和稳定塔塔的运作方式一般分为两种：扰动方式和稳定方式。

扰动塔是在塔内对物料进行骚扰和搅拌的塔，如离心塔、逆流塔等。

稳定塔是在塔内对物料进行稳定处理的塔，它的塔顶出口是一个确定的成分。

两种塔的最大区别在于它们如何进行分子分离。

萃取塔主要采用的是扰动塔，通过塔内壁上的冷凝器，可以将混合气体分离为两个或多个不同的物质。

2.3萃取塔的结构萃取塔一般由塔体、进出料管道、冷凝器、热交换器等组件组成。

-塔体是实现分离的核心部件，内部安装着填料和分配器，填料起到分散和增大表面积的作用，而分配器则将进料平均分配到填料中。

-进出料管道是用于进出料的管道系统。

-冷凝器主要用于冷却热液蒸汽而使其冷凝为液态。

-热交换器用于加热或降温进料并回收热量。

3.萃取塔的设计原则萃取塔是化学工艺中比较复杂的设备，设计时应该考虑以下几个因素：3.1填料材质选择填料材质的选择一般应该根据物料的化学性质、表面张力和密度等因素来进行考虑。

填料材料一般可以选择金属、陶瓷和塑料等。

3.2填塔高度计算在本草和物相互作用的过程中，需要满足一定的传质速度和反应速度，因此，填塔的总高度需要根据这几个因素来进行选择，一般计算公式如下：H=Kla/(NTU*a)式中，Kla为气液传质系数，NTU为传热单元数量，a为表面积。

实验7脉冲填料萃取塔实验一、实验目的⒈了解脉冲填料萃取塔的结构。

⒉掌握脉冲填料萃取塔性能的测定方法。

⒊了解填料萃取塔传质效率的强化方法。

二、实验内容观察有无脉冲时塔内液滴变化情况和流动状态；固定两相流量，测定有无脉冲时萃取塔的传质单元数、传质单元高度及总传质系数。

三、实验原理填料萃取塔是石油炼制、化学工业和环境保护等部门广泛应用的一种萃取设备，具有结构简单、便于安装和制造等特点。

塔内填料的作用可以使分散相液滴不断破碎与聚合，以使液滴的表面不断更新，还可以减少连续相的轴向混合。

萃取塔的分离效率可以用传质单元高度或理论级当量高度表示。

影响脉冲填料萃取塔分离效率的因素主要有填料的种类、轻重两相的流量及脉冲强度等。

对一定的实验设备（几何尺寸一定，填料一定），在两相流量固定条件下，脉冲强度增加，传质单元高度降低，塔的分离能力增加。

本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸，苯甲酸在煤油中的浓度约为2%（质量）。

水相为萃取相（用字母E表示，在本实验中又称连续相、重相），煤油相为萃余相（用字母R表示，在本实验中又称分散相）。

在萃取过程中苯甲酸部分地从萃余相转移至萃取相。

萃取相及萃余相的进出口浓度由容量分析法测定之。

考虑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，可认为在萃取过程中两相液体的体积流量不发生变化。

计算公式为：⒈按萃取相计算的传质单元数（8-1）式中：Y Et─苯甲酸在进入塔顶的萃取相中的质量比组成，kg 苯甲酸／kg水；本实验中Y Et＝0。

Y Eb─苯甲酸在离开塔底萃取相中的质量比组成，kg苯甲酸／kg水；Y E─苯甲酸在塔内某一高度处萃取相中的质量比组成，kg苯甲酸／kg水；Y E*─与苯甲酸在塔内某一高度处萃余相组成X R成平衡的萃取相中的质量比组成，kg苯甲酸／kg水。

用Y E─X R图上的分配曲线(平衡曲线)与操作线可求得-Y E关系。

再进行图解积分或用辛普森积分可求得N OE。

⒉按萃取相计算的传质单元高度（8-2）式中：H—萃取塔的有效高度，m；—按萃取相计算的传质单元高度，m。

长三角绿色制药协同创新中心《绿色制药技术》研讨报告题目：脉冲萃取塔及其应用姓名：学号：班级：绿色制药1301研讨课主题：制药过程强化技术与设备研讨课时间：2015/12/23目录1研究背景 (1)1.1液液萃取及其装置 (1)1.2脉冲萃取塔 (2)1.2.1原理 (2)1.2.2分类 (2)1.2.3脉冲装置 (3)1.2.4脉冲萃取塔操作性能 (4)2技术应用案列 (5)2.1脉冲萃取塔回收废水中的二甲基甲酰胺 (5)2.1.1背景 (5)2.1.2流程 (5)2.1.3总结 (9)2.2脉冲筛板萃取塔在己内酰胺生产中的应用 (9)2.3脉冲填料萃取塔在提取竹叶黄酮的应用 (11)3总结与讨论 (12)3.1脉冲萃取塔的优缺点 (12)3.2脉冲萃取塔的展望 (12)参考文献 (13)1研究背景1.1液液萃取及其装置在医药工业中, 许多医药产品如抗生素、维生素及其中间体多为热敏性物质, 加热分离时容易分解破坏, 因而不能采用蒸馏等方法来处理。

此时, 溶剂萃取就显出其独特的优点[1]。

溶剂萃取在医药方面的应用主要有：1）代替沉淀法进行产物的直接提取（柠檬酸萃取）；2）代替蒸发用于产物的浓缩（赤霉素生产）；3）代替水蒸汽蒸馏用于产物的纯化（纯化乙二醛）；4）代替精馏方法用于相近产物的精细分离（羟基苯甲醚的分离）；5）用于产物的介质转换；6）用于废水处理进行综合回收（废水中回收咖啡因等）[2]。

溶剂萃取所用设备有混和澄清器、填料塔、筛板塔等一类较简单的萃取器。

后又相继发展了各种新型多级连续萃取器, 如脉冲塔、机械搅拌塔等, 这些新型萃取器都是利用外加的机械能, 使之达到较高的分离效率。

表1简述了各种萃取器的特性和工业应用范围可供选型时参考。

1.2脉冲萃取塔1.2.1原理萃取塔利用两相流体的密度差实现逆流流动,使轻相分散成液滴和重相密切接触。

液滴在密度差的作用下上升,在萃取柱顶部聚集、分相,澄清后的轻相从柱顶部排出。

实验报告课程名称： 过程工程控制甲（Ⅱ）实验 同组实验者： 指导老师： 成绩 实验名称： 脉冲塔萃取操作及体积传质系数测定一.实验目的和要求1、了解脉冲萃取实验装置及萃取操作。

2、观察脉冲强度（脉冲幅度或脉冲频率）变化时，萃取塔轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。

3、测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数K YV ，关联传质单元高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。

4、计算萃取率η。

二、实验容和原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。

进行液-液萃取时，两种液体在塔作逆流流动，其中一种液体作为分散相，以液滴形式通过另一作为连续相的液体，两种液相的浓度则在设备作微分式的连续变化，并依靠密度差在塔的两端实现两夜相间的分离。

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，则相界面在塔的下端。

1.萃取的基本符号名称 符号 流量单位 组成符号 原料液 F Kg/S x F 或X F 萃余相 R Kg/S x R 或X R 萃取剂 S Kg/S y s 或Y s 萃取相EKg/Sy E 或Y E2.萃取的物料衡算萃取计算中各项组成可用操作线方程相关联，操作线方程的P （X R ，Y S ）h 和点Q （X F ，Y E ）与装 订线装 订线装置的上下部相对应。

在第一溶剂B 与萃取剂S 完全不互溶时，萃取过程的操作线在X-Y 坐标上时直线，其方程式如下形式：R SRF S E X X Y Y X X Y Y --=-- ————————————————(1) 由上式得：()SS X X m Y Y -=-其中: RF S E X X Y Y m --=单位时间从第一溶剂中萃取出的纯物质A 的量M ，可由物料衡算确定：()()SE RF Y Y S X X B M -=-= ——————————————(2)3、萃取过程的质量传递不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触，两相之间发生质量传递。

Vol. 39 No. 6(Sum. 174)Dec. 2020第39卷第6期(总第174期)2020牟12月湿法冶金 .Hydrometallurgy of China 脉冲筛板萃取塔的研究现状孙广垠1 ,李龙祥⑺，谭博仁2,3 ,王 勇2(1.河北工程大学能源与环境工程学院，河北邯郸056038；2.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京100190；3.中国科学院大学化工学院，北京101408)摘要:综述了标准脉冲筛板萃取塔、新型脉冲筛板萃取塔(复合陶瓷内构件脉冲筛板萃取塔、卧式脉冲筛板萃取塔、L 型脉冲筛板萃取塔)在流体力学、相间传质及相应的数学预测模型方面的研究进展。

介绍了计算流体动力学在脉冲筛板萃取塔模拟研究中的应用现状，以及脉冲筛板萃取塔在水处理、核工业、湿法冶金等领域 中的应用状况。

指出先进的试验检测方法、可靠的数学预测模型及计算流体动力学模拟的有机结合是研究 脉冲筛板萃取塔的有效手段。

关键词：脉冲筛板萃取塔;数学模型;流体力学;相间传质;轴向扩散;计算流体动力学中图分类号：TF016. 5；TF804.2文献标识码：A 文章编号：1009-2617(2020)06-0459-09DOI ：10. 13355/j. cnki. sfyj. 2020. 06. 002溶剂萃取是一种重要的分离技术，其分离效率高，选择性好，条件温和。

萃取设备主要有混合 澄清槽口」、萃取塔和离心萃取器図等。

脉冲筛板 萃取塔具有传质效率较高、处理能力较大、结构简单、塔内无运动部件等特点，在处理腐蚀性和放射 性溶液时具有明显优点，因此，在湿法冶金、污水 处理、制药和核化工等领域有着广泛应用间。

基于提高传质效率，优化操作条件，提高设计、放大准确性等目的，近年来脉冲筛板萃取塔内 构件及塔型式的开发及流体力学、轴向扩散和相 间传质性能方面得到了深入、系统研究，建立了大 量可靠的数学模型。