第五章萃取设备计算
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萃取塔主要尺寸计算(1)萃取设备类型及构造1.混合澄清器(单级萃取器)2.脉冲筛板萃板塔P2473.转盘萃取塔(2)萃取塔主要尺寸计算Ⅰ塔径——根据操作速度——单位时间内通过单位传质面积的体积流量m3/m2·h来确定。
塔高依塔型不同而异,与塔板数有关。
塔径计算举例。
用重苯萃取含酚废水。
废水流量Q=8m3/h含酚浓度Cs=3000mg/L;萃余液Cs′=3000mg/L重苯流量q=7.5m3/h 废水密度ρs =1T/m3Cc=900mg/L 重苯密度ρc=0.9T/m3液相在分离室停留时间20分钟。
Ⅱ塔身(1)直径单位传质总面积A=F+f|u|=|u1|+|u2|绝对值表示速度永远是正,不管是逆流与顺流。
F——连续相过水断面面积(废水)m2f——分散相过水断面面积(萃取剂)m2u1·Q——连续相设计流速与流量u2 ——分散相设计流速(m/h)q ——分散相设计流速(m3/h )u ——液泛流速废水相与分散相流速之和。
计算步聚当Q≈q,由u=u1+u2 u1=u-u2设u1=au(代入上式中)可得:当a=即为最小塔身直径(此时D最小)这时将给定参数代入上式,即可求出D=0.92(m),取D=0.9(m)(2)塔身高H1萃取段高度H1H1=(n-1)h+500(mm)h——筛板间距,n——筛板块数;500——安装布水器的空间高度,mm根据实验研究h采用200(mm),n 采用前面计算:20+6(保险系数)∴H1=(26-1)×200+500=5500(mm)。
2.塔底和塔顶分离室的计算此处V—萃取流速=5(m/h)(1.4mm/S=5m/h)H2=Vt×=1.67(m)取≈1.5(m)t=20——液相在分离式停留20分H2计算V=1.4(mm/S)=5(m/h)(m) H2=Vt(流量×时间=容积)分离塔容积=废水水量与前面求得H2=1.67相近。
但不如上面精确∴塔总高H=H1+2H2=5.5+2×1.5=8.5(m)。
化学萃取计算公式详解化学萃取是一种常用的分离和提纯化合物的方法,它通过溶剂的选择和萃取条件的控制,可以实现不同化合物的分离和提取。
在化学萃取过程中,需要对溶液中的化合物进行计算和控制,以确保萃取效果和提纯度。
本文将详细解释化学萃取过程中常用的计算公式,帮助读者更好地理解和掌握化学萃取的原理和实践。
1. 萃取率(Extraction Yield)。
萃取率是衡量化学萃取效果的重要指标,它表示萃取过程中目标化合物从原料中转移到溶剂中的比例。
萃取率的计算公式如下:萃取率(%)=(萃取物质的质量 / 原料中物质的质量)×100%。
其中,萃取物质的质量是指萃取后得到的化合物的质量,原料中物质的质量是指待萃取的化合物在原料中的总质量。
通过计算萃取率,可以评估萃取过程的效果,并优化萃取条件,提高萃取率。
2. 分配系数(Distribution Coefficient)。
分配系数是描述化合物在两种不同相(如溶液和溶剂)中分配程度的指标,它表示在两相中化合物的浓度比值。
分配系数的计算公式如下:分配系数(K)=(溶剂中的化合物浓度 / 溶液中的化合物浓度)。
分配系数越大,表示化合物更倾向于分配到溶剂相中,萃取效果越好。
分配系数的大小受溶剂和溶质性质、温度、压力等因素的影响,可以通过调整这些因素来控制分配系数,实现化合物的选择性萃取。
3. 萃取平衡常数(Extraction Equilibrium Constant)。
萃取平衡常数是描述化学萃取平衡状态的指标,它表示在萃取平衡时化合物在两相中的浓度比值。
萃取平衡常数的计算公式如下:萃取平衡常数(Kex)=(溶剂中的化合物浓度 / 溶液中的化合物浓度)。
萃取平衡常数反映了化学萃取过程中化合物在两相中的分配情况,它受温度、压力、溶剂选择等因素的影响。
通过控制萃取平衡常数,可以调整萃取过程中化合物的分配比例,实现目标化合物的高效萃取。
4. 萃取效率(Extraction Efficiency)。