新建 萃取设备(萃取塔)设计及分类
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天一萃取萃取设备的分类和特点1、天一萃取萃取设备的分类由于液-液萃取过程的多样性,发展了多种多样的液-液萃取设备。
它们各具不同的特点,分别用于各种不同的场合。
萃取设备可以按不同的方法来分类。
例如,可以根据它们的操作方式分为两大类:逐级接触式萃取设备和连续接触式萃取设备。
前者由一系列独立的接触级所组成,萃取槽(混合澄清槽)就是其中典型的一种。
两相在这类设备的混合室中充分混合,传质过程接近平衡,再进入另一个澄清区进行两相的分离。
然后它们分别进入邻近的级,实现多级逆流操作。
在连续接触式萃取设备中,两相在连续逆流流动过程中接触并进行传质。
两相浓度连续地发生变化,但并不达到真正的平衡。
各种柱式萃取设备大多数属于这一类。
此外,萃取设备也可以根据所采用的两相混合或产生逆流的方法进行分类,即不搅拌和搅拌的萃取设备或借重力产生逆流的萃取设备和借离心力产生逆流的萃取设备等类别。
例如,最简单的萃取器(如喷淋柱、填料柱)是利用重力,即两相的密度差来达到混合和逆流流动。
机械搅拌的萃取器,如转盘塔、脉冲筛板柱等,都引入了机械搅拌来促进两相的分散和混合,但是仍然利用重力来达到两相的逆流流动。
为了提高设备的处理能力、传质效率并同时缩短接触时间,发展了多种采用高速搅拌和借离心力实现两相分离和逆流的离心萃取机。
2、天一萃取萃取设备的特点萃取设备是多种多样的。
在萃取柱中,两相在连续逆流过程中不断进行萃取。
在混合澄清槽中两相在一些独立的接触级中进行萃取。
而在离心萃取机中,两相则凭借离心力进行混合和分离。
然而,它们都有一些共同的特点。
为了更好地理解影响萃取设备性能的主要因素,不拘泥于所利用的设备形式,可以把液-液萃取过程看作是三个阶段的循环。
①将一相分散到另一相中,形成很大的相界面面积。
②在分散相液滴和连续相接触的一段时间内,使传质过程进行到接近平衡的程度。
③分散相液滴聚合,两相分离并分别进入下一级或作进一步的处理(如反萃、浓缩等)。
这种“分散-传质-聚合”,然后再“分散-传质-聚合”的循环,对设备性能具有重要的影响。
一种萃取装置及萃取方法引言随着科学技术的不断发展,萃取技术在化工、制药、环保等领域中得到了广泛的应用。
针对传统的萃取装置在效率、操作简便性以及提取纯度方面存在的一些问题,我们设计并研制了一种全新的萃取装置及萃取方法,旨在提高萃取过程中的效率和纯净度。
萃取装置设计我们的萃取装置主要由以下几部分组成:1. 萃取器:采用圆筒形设计,内部分为上、下两个层次。
上层用来放置待提取物质,下层用来接收提取物质,并配有排液孔和气体进出口。
2. 气体分配系统:由进气管和排气管组成,通过控制气体的进出,有效改善溶剂与待提取物质的接触效果。
3. 待提取物质容器:具有防漏设计,能够稳定地固定待提取物质。
4. 溶剂容器:设计为可加热的,通过控制加热温度来实现提取物质的放出。
5. 纯化系统:通过滤纸等材料对提取物质进行纯化处理,提高纯净度。
萃取方法使用我们设计的萃取装置进行萃取的方法如下:1. 将待提取物质放入待提取物质容器中,并将容器放入萃取器的上层。
2. 打开气体进出口,通过气体分配系统控制气体的进出,使溶剂与待提取物质充分接触。
3. 在合适的温度下,通过加热溶剂容器,使溶剂的温度逐渐升高,促进待提取物质的溶解与释放。
4. 待提取物质溶解后,经由萃取器内部的下层流向纯化系统,通过滤纸等材料进行纯化处理,提高提取物质的纯净度。
5. 完成萃取过程后,关闭气体进出口,并通过排液孔将提取物质收集,进行进一步的处理或储存。
优势和应用我们设计的萃取装置及方法相较于传统的装置和方法具有以下优势:1. 高效:通过气体分配系统以及加热溶剂的方式,能够使溶剂与待提取物质充分接触,提高提取效率。
2. 操作简便:装置采用圆筒形设计,易于操作和维护。
3. 提取物质纯度高:通过纯化系统的设计,能够对提取物质进行纯化处理,提高纯净度。
4. 广泛应用:我们的萃取装置及方法适用于化工、制药、环保等领域中的提取工作,并具有较强的适应性。
结论我们设计的一种萃取装置及萃取方法通过改进传统装置的结构和功能,提高了萃取过程中的效率和纯净度。
萃取塔设计步骤萃取塔设计步骤当涉及到在化工领域中进行物质的萃取时,萃取塔是一个常用的设备,常常在炼油厂、化工厂、制药厂等领域中使用。
萃取塔的设计是一项非常关键的任务,因为正确的设计可以确保操作效率的最大化,同时也可以确保产品的质量和整个化工过程的安全性。
萃取塔的设计步骤如下:1. 研究操作过程的特点在设计萃取塔时,首先需要对操作过程的特点进行彻底的研究和了解。
这包括分离要素之间的物理和化学性质,液体和气体流量和温度的变化,以及操作过程的其他关键因素。
通过对操作过程的特点进行详细的研究,可以更好地理解系统的需求和限制,从而可以制定出更为准确和可靠的设计方案。
2. 确定工艺参数在确定工艺参数时,需要了解的参数有很多,比如选择适合制定工艺流程的溶剂,选择适合所需微量成分的溶解度的混合物,还需要了解操作过程中的温度、压力、物料流量等参数。
通过合理的选择合适的参数,可以确保操作流程的效率和产品质量的稳定性。
3. 选择适合的塔筒对于萃取塔的设计而言,选择适合的塔筒是非常重要的。
引入适当的形状和尺寸的塔筒,可以确保操作效率的最大化,并减少操作过程中的压力损失。
同时,选择适合的塔筒还可以减少操作过程中反应的时间,从而优化整个操作过程。
4. 选择适合的填料填料是塔中的重要元件,它可以促进质量转移、反应生产以及操作流程的稳定性。
在选择适合的填料时,需要考虑到填料的大小、材料、形状以及空气流量等因素。
适当的填料可以提高操作效率,并且可以减少操作过程中的能量成本。
5. 确定塔的位置对于萃取塔,其位置的确定与操作效率和产品质量有着密切的联系。
在设计过程中,需要确保塔的位置和方向与操作过程的要求相一致。
塔的位置应该能够减少操作过程中的压力损失和折射系数,从而可以确保操作过程中反应的时间和效率。
总之,以上这些步骤是设计萃取塔过程中必不可少的环节。
在设计萃取塔时,必须严格按照这些步骤进行操作,才能确保整个化工过程的效率和质量。
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)。
萃取塔设计步骤
1.确定萃取目标:萃取塔的设计首先要明确萃取的目标,包括萃取的物质、纯度和产量等指标。
2. 选择合适的萃取剂:萃取剂的选择与目标密切相关,不同的萃取剂对不同的物质有不同的选择性,要结合实际情况进行选择。
3. 设计萃取器:萃取器的设计主要包括物料进出口、萃取剂进出口、分离器、加热冷却装置等要素,要根据萃取目标和工艺流程进行设计。
4. 优化萃取条件:萃取条件包括温度、压力、萃取剂用量、萃取时间等要素,要通过实验确定最佳的萃取条件,以提高萃取效率和纯度。
5. 设计分离器:分离器是萃取后必须进行的步骤,要根据物料的性质和萃取剂的选择确定分离器的类型和操作条件。
6. 建立萃取工艺流程:基于以上步骤,建立一套完整的萃取工艺流程,包括萃取、分离、回收等环节,确保工艺的可行性和稳定性。
7. 进行实验验证:设计完成后,要进行实验验证,包括工艺的重复性、稳定性和经济性等方面,以确保工艺的可行性和实用性。
8. 不断优化改进:随着工艺的应用和实践,要不断总结经验,通过优化改进,提高萃取效率、纯度和产量,以满足不断变化的市场需求。
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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。
也有按当量高度与理论级数计算工作段高度的。
离心萃取机和萃取塔相比,其可以利用离心力加速液滴的沉降分层,所以允许加剧搅拌使液滴细碎,从而强化萃取操作。
离心萃取机有分级接触和微分接触两类。
前者在离心分离机内加上搅拌装置,形成单级或多级的离心萃取机。
离心萃取机特别适用于两相密度差很小或易乳化的物系,由于物料在机内的停留时间很短,因而也适用于化学和物理性质不稳定的物质的萃取。
常用的萃取塔型设计及分类有:
①转盘萃取塔: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。