本文選題：改進(jìn)Scheibel萃取塔　切入點(diǎn)：停留時(shí)間分布　出處：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在萃取設(shè)備中,流體的停留時(shí)間分布直接關(guān)系到兩相的傳質(zhì)效果,從而影響萃取效率。通過對停留時(shí)間分布及萃取塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究,可以了解萃取塔內(nèi)兩相流體流動(dòng)狀況以及短路、溝流、以及循環(huán)流等非理想流動(dòng)引起的軸向返混程度的大小,為萃取塔結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供依據(jù)。本文對三類改進(jìn)Scheibel萃取塔不同操作條件下的停留時(shí)間分布特征進(jìn)行了研究,建立了描述停留時(shí)間分布特征的返混模型,并測定了連續(xù)相返混較小的改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅲ的萃取效率。研究結(jié)果表明,返混模型相對于多釜串聯(lián)模型,能更好的反映塔內(nèi)真實(shí)流動(dòng)狀況；雙參數(shù)返混模型綜合考慮了級(jí)間返混和級(jí)內(nèi)非理想流動(dòng),其擬合值比單參數(shù)返混模型更接近實(shí)驗(yàn)值,基本與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符,可用于改進(jìn)Scheibel萃取塔停留時(shí)間分布擬合。不同結(jié)構(gòu)萃取塔的研究結(jié)果表明,改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅰ結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一定缺陷,連續(xù)相軸向返混嚴(yán)重,分散相軸向返混明顯較小。改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅱ、Ⅲ內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)在很大程度上抑制了連續(xù)相返混,在塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提供了正確的改進(jìn)方向。庚烷-水體系在改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅱ、Ⅲ中連續(xù)相返混系數(shù)α明顯小于改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅰ,改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅲ連續(xù)相返混系數(shù)a大多數(shù)操作條件下小于改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅱ；辛醇-水體系在改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅲ中連續(xù)相返混系數(shù)α明顯小于改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅱ,在低轉(zhuǎn)速下,連續(xù)相返混可達(dá)到較小值。不同體系的研究結(jié)果表明,體系物性對連續(xù)相軸向返混和級(jí)內(nèi)非理想流動(dòng)的影響較大。連續(xù)相軸向返混程度隨界面張力、連續(xù)相粘度的增加而減小。改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅱ中,界面張力較低的辛醇-水體系,其濃度修正系數(shù)p均小于1,級(jí)內(nèi)易形成循環(huán)流等非理想流動(dòng)；界面張力較高的庚烷-水體系,其濃度修正系數(shù)β偏離1的程度較小,級(jí)內(nèi)接近理想混合；連續(xù)相粘度較高的庚烷-60%wt甘油水溶液體系,其濃度修正系數(shù)β大多數(shù)操作條件下大于1,級(jí)內(nèi)易形成短路、溝流等非理想流動(dòng)。改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅲ中,大多數(shù)操作條件下辛醇-水體系和庚烷-水體系的濃度修正系數(shù)p小于1,級(jí)內(nèi)較易形成循環(huán)流等非理想流動(dòng),但庚烷-水體系偏離理想混合程度較小,級(jí)內(nèi)接近理想混合,辛醇-水體系偏離理想混合程度較大。改進(jìn)Scheibel萃取塔Ⅲ中丙醇庚烷溶液的萃取結(jié)果表明,萃取率得到明顯提高,證明本文對Scheibel萃取塔的改進(jìn)確實(shí)減小了返混對萃取的不利影響,提高了萃取效率。
[Abstract]:In the extraction equipment, the residence time distribution of the fluid is directly related to the mass transfer effect of the two phases, thus affecting the extraction efficiency. It is possible to understand the flow situation of two-phase fluid in the extraction column and the degree of axial backmixing caused by the non-ideal flow, such as short circuit, trench flow, and circulation flow. In this paper, the residence time distribution characteristics of three improved Scheibel extraction columns under different operating conditions are studied, and a backmixing model is established to describe the residence time distribution characteristics. The extraction efficiency of the improved Scheibel extraction tower 鈪，

本文編號(hào)：1577207