一、试验目的
1、了解震动筛板提纯试验设备的结构和应用
2、测定提纯效率
3、把握震动頻率与提纯效率的彼此关系
二、试验基本原理
1、液—液提纯设备的特点液—液相传质过程和气-液相传质均归属于相间传质过程,因而这两类传质过程有类似之处,但也有区别。在液—液系统中,两相间的相对密度差比较小,界面支撑力也并不大,因此从过程开展的流体结构力学条件看,在液—液相的触碰过程中,能用以加强过程的惯性力并不大,同时已分散化的两相,分层次能力也不高。因而气液触碰效率比较高的设备,用以液—液触碰就看起来效率不高。为了提升液相传质设备的效率,经常补给动能,如拌和、单脉冲震动等,为促使两相逆流和两相分离出来,需要分层次段,以确保充足的滞留时长,让分散化的液相凝聚,实现两相的分离出来。
2、液—液提纯塔的操作
2.1分散化相的选择在提纯塔中,为了使两相紧密触碰,其中一相充斥着设备中的主要空间,持续流动性,称之为持续相;另一相以液滴的形式,分散化在持续相中,称之为分散化相。哪一相作为分散化相对设备的操作特性、传质实际效果有明显影响。分散化相的选择可通过小试或中试明确,也可依据以下几个层面考虑到。
为了提升相际触碰总面积,一般将总流量大的一相作为分散化相;但假如两相的总流量相差很大,而且所选的提纯设备具有比较大的轴向混和状况,此时应将总流量小的一相作为分散化相,以降低轴向混和。应充分考虑到界面支撑力变化对传质总面积的影响,对于的系统,即系统的界面支撑力随溶质浓度值提升而提升的系统,当溶质从液滴向持续相传送时,液滴的稳定性较弱,非常容易粉碎,而液膜的稳定性较好,液液不容易合拼,因此产生的液滴均值直徑比较小,相际触碰总面积比较大;当溶质从持续相向液滴传送时,状况刚好反过来。在设计液液传质设备时,依据系统特性恰当选择作为分散化相的液态,可在一样条件下获得比较大的相际传质表总面积,加强传质过程。对于某些提纯设备,如填料塔和筛板塔等,持续相优先选择湿润填料或筛板是非常关键的。
此时,宜将不容易湿润填料或筛板的一相作为分散化相。分散化相液滴在持续相中的地基沉降速率,与持续相的黏度有很大关系。为了减少塔径,提升两相分离出来实际效果,应将黏度大的一相作为分散化相。除此之外从成本、安全考虑到,应将成本高的、易燃易爆物料作为分散化相。
2.2液滴分散化为了使一相作为分散化相,必须将其分散化为液滴形式。一相液态的分散化,亦即液滴的形式,必须使液滴有一个适度的尺寸。由于液滴的尺寸不但关系到相际触碰总面积,并且影响传质指数和塔的商品流通量。比较小的液滴,虽然相际触碰总面积比较大,有益于传质;可是过小的液滴,其内循环系统消退,液滴的行为趋向固体球,传质指数降低,对传质不好。
因此,液滴尺寸对传质的影响必须同时考虑到这两层面的因素。除此之外,提纯塔内持续相所容许的極限速率(泛点速率)与液滴的运动速率相关。而液滴的运动速率与液滴的尺寸相关。一般比较大的液滴,其泛点的速率比较高,提纯塔容许有比较大的商品流通量;反过来,比较小的液滴,其泛点气速较低,提纯塔容许的商品流通量也比较小。液滴的分散化能够通过震动机构来实现。液滴尺寸除与物性相关外,主要决定于另加动能的尺寸。
2.3提纯塔的操作提纯塔在驾车时,应首先将持续相注满塔中,随后打开分散化相,分散化相必须经凝聚后才能自塔内排出来。因而轻相作为分散化相时,应使分散化相持续在塔顶分层次凝聚,当两相界面保持适度高度后,再打开分散化相出入口阀门,并借助重相出入口的U形管全自动调整界面高度。当重相作为分散化相持续在塔底分层次凝聚,两相界面应保持在塔底分层次段的某一部位上。