化工原理-第十二章-萃取

第十二章

萃取

SolventExtraction12.1

萃取的基本概念12.2

萃取過(guò)程的流程和計(jì)算12.3

萃取設(shè)備.2024/4/2第十二章

萃取

SolventExtractio1第一節(jié)

萃取的基本概念12.1.1萃取操作過(guò)程及應(yīng)用12.1.2三角形相圖及杠桿規(guī)則12.1.3三角形相圖中的相平衡關(guān)系12.1.4分配系數(shù)與分配曲線12.1.5溫度對(duì)相平衡的影響12.1.6萃取劑的選擇.2024/4/2第一節(jié)

萃取的基本概念12.1.1萃取操作過(guò)程及應(yīng)用.212.1萃取的基本概念12.1.1萃取操作過(guò)程及應(yīng)用

在液體混合物（原料液）中加入一個(gè)與其基本不相混溶的液體作為溶劑，造成第二相，利用原料液中各組分在兩個(gè)液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分離的操作稱為萃取。選用的溶劑稱為萃取劑，以S表示；原料液中易溶于S的組分，稱為溶質(zhì)，以A表示；難溶于S的組分稱為原溶劑（或稀釋劑），以B表示。.2024/4/212.1萃取的基本概念12.1.1萃取操作過(guò)程及應(yīng)用3

圖12-1萃取操作示意圖.2024/4/2圖12-1萃取操作示意圖.2024/4/14根據(jù)萃取操作中各組分的互溶性，可將三元物系分為以下三種情況，即①溶質(zhì)A可完全溶于B及S，但B與S不互溶；②溶質(zhì)A可完全溶于B及S，但B與S部分互溶；③溶質(zhì)A可完全溶于B，但A與S及B與S部分互溶。習(xí)慣上，將①、②兩種情況的物系稱為第Ⅰ類(lèi)物系，而將③情況的物系稱為第Ⅱ類(lèi)物系。工業(yè)上常見(jiàn)的第Ⅰ類(lèi)物系有丙酮(A)–水(B)–甲基異丁基酮(S)、醋酸(A)–水(B)–苯(S)等；第Ⅱ類(lèi)物系有苯乙烯(A)–乙苯(B)–二甘醇(S)等。在萃取操作中，第Ⅰ類(lèi)物系較為常見(jiàn)，本章主要討論第Ⅰ類(lèi)物系物系的相平衡關(guān)系。.2024/4/2根據(jù)萃取操作中各組分的互溶性，可將三元物5一般地，在下列情況下采用萃取方法更為有利。

（1）原料液中各組分間的沸點(diǎn)非常接近，也即組分間的相對(duì)揮發(fā)度接近于1，若采用蒸餾方法很不經(jīng)濟(jì)；（2）料液在蒸餾時(shí)形成恒沸物，用普通蒸餾方法不能達(dá)到所需的純度；（3）原料液中需分離的組分含量很低且為難揮發(fā)組分，若采用蒸餾方法須將大量稀釋劑汽化，能耗較大；（4）原料液中需分離的組分是熱敏性物質(zhì)，蒸餾時(shí)易于分解、聚合或發(fā)生其它變化。.2024/4/2一般地，在下列情況下采用萃取方法更為有利。.2024/6萃取在工業(yè)中的應(yīng)用：(1)液液萃取在石油化工中的應(yīng)用eg.用酯類(lèi)溶劑萃取乙酸，用丙烷萃取潤(rùn)滑油中的石蠟(2)在生物化工和精細(xì)化工中的應(yīng)用eg.以醋酸丁酯為溶劑萃取含青霉素的發(fā)酵液香料工業(yè)中用正丙醇從亞硫酸紙漿廢水中提取香蘭素(3)濕法冶金中的應(yīng)用eg.用螯合萃取劑從銅的浸取液中提取銅.2024/4/2萃取在工業(yè)中的應(yīng)用：.2024/4/1712.1.2三角形相圖及杠桿規(guī)則

1三角形相圖

三角形相圖通常有正三角形相圖、直角三角形相圖，如圖所示。

圖12-2三角形相圖

.2024/4/212.1.2三角形相圖及杠桿規(guī)則.2024/4/18

如圖所示，將質(zhì)量為rkg、組成為、、的混合物系R與質(zhì)量為e

kg、組成為、、，的混合物系E相混合，得到一個(gè)質(zhì)量為mkg、組成為、、的新混合物系M，其在三角形坐標(biāo)圖中分別以點(diǎn)R、E和M表示。M點(diǎn)稱為R點(diǎn)與E點(diǎn)的和點(diǎn)，R點(diǎn)與E點(diǎn)稱為差點(diǎn)。

圖12-32杠桿規(guī)則.2024/4/2如圖所示，將質(zhì)量為rkg、組成9

和點(diǎn)M與差點(diǎn)E、R之間的關(guān)系可用杠桿規(guī)則描述，即

（1）幾何關(guān)系：和點(diǎn)M與差點(diǎn)E、R共線。即：和點(diǎn)在兩差點(diǎn)的連線上；一個(gè)差點(diǎn)在另一差點(diǎn)與和點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上。（2）數(shù)量關(guān)系：E相與R相的量與線段長(zhǎng)a、b

之間的關(guān)系符合杠桿原理，即，

根據(jù)杠桿規(guī)則，若已知兩個(gè)差點(diǎn)，則可確定和點(diǎn)；若已知和點(diǎn)和一個(gè)差點(diǎn)，則可確定另一個(gè)差點(diǎn)。

.2024/4/2和點(diǎn)M與差點(diǎn)E、R之間的關(guān)系可用杠桿規(guī)則描述1012.1.3三角形相圖中的相平衡關(guān)系

1溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、臨界混溶點(diǎn)

圖12-4

溶解度曲線.2024/4/212.1.3三角形相圖中的相平衡關(guān)系11溶解度曲線將三角形相圖分為兩個(gè)區(qū)域：曲線以內(nèi)的區(qū)域?yàn)閮上鄥^(qū)，以外的區(qū)域?yàn)榫鄥^(qū)。顯然萃取操作只能在兩相區(qū)內(nèi)進(jìn)行。位于兩相區(qū)內(nèi)的混合物分成兩個(gè)互相平衡的液相，稱為共軛相，聯(lián)結(jié)兩共軛液相相點(diǎn)的直線稱為聯(lián)結(jié)線，

臨界混溶點(diǎn)是在一定溶質(zhì)含量下兩共軛相變?yōu)橐幌嗟呐R界點(diǎn)，其位置一般并不在溶解度曲線的最高點(diǎn)，常偏于曲線的一側(cè)，將溶解度曲線分為左右兩支。.2024/4/2溶解度曲線將三角形相圖分為兩個(gè)區(qū)域：曲線以內(nèi)的區(qū)域122輔助曲線—平衡聯(lián)結(jié)線的內(nèi)插

一定溫度下，三元物系的溶解度曲線和聯(lián)結(jié)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而標(biāo)繪的，使用時(shí)若要求與已知相成平衡的另一相的數(shù)據(jù)，常借助輔助曲線求得。圖12-5

輔助曲線.2024/4/22輔助曲線—平衡聯(lián)結(jié)線的內(nèi)插一定溫度下，三元物13

輔助曲線的作法：通過(guò)已知點(diǎn)R1、R2、…分別作BS邊的平行線，再通過(guò)相應(yīng)聯(lián)結(jié)線的另一端點(diǎn)E1、E2分別作AB邊的平行線，各線分別相交于點(diǎn)F、G、…，聯(lián)接這些交點(diǎn)所得的平滑曲線即為輔助曲線。

利用輔助曲線可求任何已知平衡液相的共軛相。設(shè)R為已知平衡液相，自點(diǎn)R作BS邊的平行線交輔助曲線于點(diǎn)J，自點(diǎn)J作AB邊的平行線，交溶解度曲線于點(diǎn)E，則點(diǎn)E即為R的共軛相點(diǎn)。

.2024/4/2輔助曲線的作法：通過(guò)已知點(diǎn)R1、R2、…1412.1.4分配系數(shù)和分配曲線

1分配系數(shù)

一定溫度下，某組分在互相平衡的E相與R相中的組成之比稱為該組分的分配系數(shù)，以表示，即溶質(zhì)A組分B

、——萃取相E中組分A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

、——萃余相R中組分A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)式中.2024/4/212.1.4分配系數(shù)和分配曲線一定溫度下，15

分配系數(shù)kA表達(dá)了溶質(zhì)在兩個(gè)平衡液相中的分配關(guān)系。顯然，kA值愈大，萃取分離的效果愈好。不同物系具有不同的kA值；同一物系，其值隨溫度和組成而變。如第Ⅰ類(lèi)物系，一般kA值隨溫度的升高或溶質(zhì)組成的增大而降低。一定溫度下，僅當(dāng)溶質(zhì)組成范圍變化不大時(shí)，kA值才可視為常數(shù)。對(duì)于S與B部分互溶的物系，kA值隨著聯(lián)結(jié)線的斜率而變化。對(duì)于萃取劑S與原溶劑B互不相溶的物系，溶質(zhì)在兩液相中的分配關(guān)系與吸收中的類(lèi)似。.2024/4/2分配系數(shù)kA表達(dá)了溶質(zhì)在兩個(gè)平衡液相中的16聯(lián)結(jié)線的斜率＞0kA＞1，yA＞xA

聯(lián)結(jié)線的斜率為0kA=1，yA=xA

聯(lián)結(jié)線的斜率＜0kA＜1，yA＜xA

kA值愈大，萃取分離的效果愈好。.2024/4/2聯(lián)結(jié)線的斜率＞0聯(lián)結(jié)線的斜率為0聯(lián)結(jié)線的斜率＜0kA值172分配曲線

由相律可知，溫度、壓力一定時(shí)，三組分體系兩液相呈平衡時(shí)，自由度為1。故只要已知任一平衡液相中的任一組分的組成，則其它組分的組成及其共軛相的組成就為確定值。換言之，溫度、壓力一定時(shí)，溶質(zhì)在兩平衡液相間的平衡關(guān)系可表示為

——萃取相E中組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

——萃余相R中組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

此即分配曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

.2024/4/22分配曲線由相律可知，溫度、壓力一定時(shí)，三組分體18B、S部分互溶時(shí)的分配曲線.2024/4/2B、S部分互溶時(shí)的分配曲線.2024/4/119

對(duì)同一物系，當(dāng)溫度降低時(shí)，S與B的互溶度減小，即兩相區(qū)增加，對(duì)萃取有利，如右圖所示；但另一方面，溫度降低時(shí)會(huì)使溶液的粘度增加，不利于兩相間的分散混合和分離，因此萃取操作溫度應(yīng)作適當(dāng)?shù)倪x擇。

12.1.5溫度對(duì)相平衡的影響.2024/4/212.1.5溫度對(duì)相平衡的影響.2024/4/12012.1.6萃取劑的選擇

選擇合適的萃取劑是保證萃取操作能夠正常進(jìn)行且經(jīng)濟(jì)合理的關(guān)鍵。萃取劑的選擇主要考慮以下因素。1萃取劑的選擇性及選擇性系數(shù)

萃取劑的選擇性是指萃取劑S對(duì)原料液中兩個(gè)組分溶解能力的差異。若S對(duì)溶質(zhì)A的溶解能力比對(duì)原溶劑B的溶解能力大得多，即萃取相中比大得多，萃余相中比大得多，那么這種萃取劑的選擇性就好。

萃取劑的選擇性可用選擇性系數(shù)表示，其定義式為

.2024/4/212.1.6萃取劑的選擇選擇合適的萃取劑是保證212影響分層的因素為使兩相在萃取器中能較快的分層，要求萃取劑與被分離混合物有較大的密度差，特別是對(duì)沒(méi)有外加能量的設(shè)備，較大的密度差可加速分層，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。兩液相間的界面張力對(duì)萃取操作具有重要影響。萃取物系的界面張力較大時(shí)，分散相液滴易聚結(jié)，有利于分層，但界面張力過(guò)大，則液體不易分散，難以使兩相充分混合，反而使萃取效果降低。界面張力過(guò)小，雖然液體容易分散，但易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，使兩相較難分離，因之，界面張力要適中。.2024/4/22影響分層的因素.2024/4/1223萃取劑回收的難易萃取后的E相和R相，通常以蒸餾的方法進(jìn)行分離。萃取劑回收的難易直接影響萃取操作的費(fèi)用，從而在很大程度上決定萃取過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。因此，要求萃取劑S與原料液中的組分的相對(duì)揮發(fā)度要大，不應(yīng)形成恒沸物，并且最好是組成低的組分為易揮發(fā)組分。若被萃取的溶質(zhì)不揮發(fā)或揮發(fā)度很低時(shí)，則要求S的汽化熱要小，以節(jié)省能耗。4萃取劑的其它物性萃取劑應(yīng)具有的一般工業(yè)要求：化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備的腐蝕性要小，黏度小，蒸汽壓低，無(wú)毒，不易燃易爆，來(lái)源充分，價(jià)格低廉等。通常，很難找到能同時(shí)滿足上述所有要求的萃取劑，這就需要根據(jù)實(shí)際情況加以權(quán)衡，以保證滿足主要要求。.2024/4/23萃取劑回收的難易.2024/4/123第二節(jié)

萃取過(guò)程的流程與計(jì)算12.2.1單級(jí)萃取12.2.2多級(jí)錯(cuò)流萃取12.2.3多級(jí)逆流萃取12.2.4連續(xù)接觸逆流萃取.2024/4/2第二節(jié)

萃取過(guò)程的流程與計(jì)算12.2.1單級(jí)萃取.2024

萃取理論級(jí)：原料液與萃取劑在混合器中經(jīng)充分的液液相際接觸傳質(zhì)，然后在澄清器中分層得到相互平衡的萃取相E和萃余相R的過(guò)程。【類(lèi)似理論板】應(yīng)用理論級(jí)的概念是為了便于對(duì)過(guò)程的分析。設(shè)計(jì)時(shí)，先求出所需的理論級(jí)數(shù)，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的級(jí)效率求實(shí)際的萃取級(jí)數(shù)。.2024/4/2萃取理論級(jí)：原料液與萃取劑在混合器中經(jīng)充分2512.2.1單極萃取一、單極萃取的流程二、單級(jí)萃取的計(jì)算1、萃取劑與原溶劑部分互溶的體系

原料液F萃取劑S萃余相R萃取相E.2024/4/212.2.1單極萃取一、單極萃取的流程原料液F萃取劑S萃余26●F●REME’R’DG（1）圖解計(jì)算法

.2024/4/2●F●REME’R’DG（1）圖解計(jì)算法.2024/4/127（2）解析計(jì)算法

.2024/4/2（2）解析計(jì)算法.2024/4/1282、萃取劑與原溶劑不互溶的體系

萃取相中溶質(zhì)A的濃度

萃余相中溶質(zhì)A的濃度

.2024/4/22、萃取劑與原溶劑不互溶的體系萃取相中溶質(zhì)A的濃度萃余相29當(dāng)萃取劑為純?nèi)軇r(shí)，Y0=0

單級(jí)萃取的操作線方程

XFE1X1Y1.2024/4/2當(dāng)萃取劑為純?nèi)軇r(shí)，Y0=0單級(jí)萃取的操作線方程XFE13012.2.2多級(jí)錯(cuò)流萃取一、多級(jí)錯(cuò)流接觸萃取的流程

.2024/4/212.2.2多級(jí)錯(cuò)流萃取一、多級(jí)錯(cuò)流接觸萃取的流程.2031圖中每個(gè)圓圈代表一個(gè)理論級(jí)，主要包括以下兩個(gè)部分：（1）原料液與萃取劑進(jìn)行充分接觸傳質(zhì)的混合器；（2）混合液進(jìn)行機(jī)械分離的分層器。

多級(jí)錯(cuò)流萃取流程既可用于間歇操作，也可用于連續(xù)操作。.2024/4/2圖中每個(gè)圓圈代表一個(gè)理論級(jí)，主要包括以下32多級(jí)錯(cuò)流萃取的特點(diǎn)：萃取操作中，每一級(jí)都加入新鮮的萃取劑，前一級(jí)的萃余相為后級(jí)的原料液，這種方式傳質(zhì)推動(dòng)力大，可得到溶質(zhì)組成很低的萃余相，但是溶劑的用量較大。適用于分配系數(shù)較大或萃取劑為水無(wú)需回收等情況。

實(shí)驗(yàn)表明，相同總量的萃取劑以每級(jí)加入的量相等時(shí)萃取效果最好。后續(xù)的加料方式均為等量加入。.2024/4/2多級(jí)錯(cuò)流萃取的特點(diǎn)：.2024/4/133二、多級(jí)錯(cuò)流萃取的計(jì)算1、萃取劑和原溶劑部分互溶的體系采用三角形相圖求解.2024/4/2二、多級(jí)錯(cuò)流萃取的計(jì)算.2024/4/134(1)按第1級(jí)原料液萃取劑得量和組成，確定第1級(jí)混合也得量和組成，得點(diǎn)M1(2)過(guò)點(diǎn)M1作聯(lián)結(jié)線得經(jīng)第一級(jí)萃取后得萃取相E1和萃余相R;(3)按第2級(jí)進(jìn)了R1及萃取劑得量和組成確定第2級(jí)混合液得梁河組成，得點(diǎn)M2；(4)重復(fù)2和3得方法的方法，直至第N級(jí)萃余相RN濃度符合要求。.2024/4/2(1)按第1級(jí)原料液萃取劑得量和組成，確定第1級(jí)混合也得量352、萃取劑和原溶劑不互溶的體系

對(duì)第1級(jí)：第2到N級(jí)：(1)直角坐標(biāo)圖解法（分配曲線為曲線的情況）每一個(gè)萃取級(jí)中溶質(zhì)物料衡算.2024/4/22、萃取劑和原溶劑不互溶的體系對(duì)第1級(jí)：第2到N級(jí)：(36Y0Y3Y2Y1XFX1X2X3平衡線-B/S1-B/S2-B/S3.2024/4/2Y0Y3Y2Y1XFX1X2X3平衡線-B/S1-B/S2-37第一級(jí)平衡為Y1=mX1

代入操作線得：則有：依次有：(2)解析法分配曲線近似為過(guò)原點(diǎn)的直線：設(shè)：稱為萃取因數(shù).2024/4/2第一級(jí)平衡為Y1=mX1(2)解析法分配曲線近似為過(guò)3812.2.3多級(jí)逆流萃取一、多級(jí)逆流萃取的流程

.2024/4/212.2.3多級(jí)逆流萃取一、多級(jí)逆流萃取的流程.202439二、多級(jí)逆流萃取的計(jì)算1、萃取劑與稀釋劑部分互溶的體系

FRNME1△R1E2R2E3.2024/4/2二、多級(jí)逆流萃取的計(jì)算FRNME1△R1E2R2E3.20240對(duì)第一級(jí)作總物料衡算對(duì)第二級(jí)作總物料衡算依此類(lèi)推，對(duì)第n級(jí)作總物料衡算對(duì)第一級(jí)與第N級(jí)之間作總物料衡算.2024/4/2對(duì)第一級(jí)作總物料衡算對(duì)第二級(jí)作總物料衡算依此類(lèi)推，對(duì)第n41——操作點(diǎn)2、萃取劑與稀釋劑不互溶的體系（1）直角坐標(biāo)圖解法在任一級(jí)與第N級(jí)間作溶質(zhì)A的物料衡算——逆流萃取的操作線方程.2024/4/2——操作點(diǎn)2、萃取劑與稀釋劑不互溶的體系——逆流萃取的操作42XYOEXFY1P1XNSE1P2.2024/4/2XYOEXFY1P1XNSE1P2.2024/4/143（2）解析法3、多級(jí)逆流萃取的最小溶劑用量XYOEXRXFk1k2kmaxMmax.2024/4/2（2）解析法3、多級(jí)逆流萃取的最小溶劑用量XYOEXRXF4412.2.4連續(xù)接觸逆流萃取一、連續(xù)逆流萃取的流程

.2024/4/212.2.4連續(xù)接觸逆流萃取一、連續(xù)逆流萃取的流程.2045二、連續(xù)逆流萃取的計(jì)算1）理論級(jí)當(dāng)量高度法

2）傳質(zhì)單元法當(dāng)分配曲線為直線時(shí)，萃余相總傳質(zhì)單元數(shù)的解析計(jì)算式為：.2024/4/2二、連續(xù)逆流萃取的計(jì)算2）傳質(zhì)單元法當(dāng)分配曲線為直線時(shí)，萃余46例、每小時(shí)用45kg的純?nèi)軇㏒對(duì)A、B兩組分混合液進(jìn)行萃取分離。已知稀釋劑B的流量為30kg/h，原料液中溶質(zhì)A的質(zhì)量比組成為0.3，操作條件下組分B、S可視作不互溶，且相平衡關(guān)系為Y=1.5X。試比較如下三種萃取操作溶質(zhì)A的回收率φA。⑴單級(jí)平衡萃?。虎茖?5kg/h的萃取劑分成兩等份進(jìn)行兩級(jí)錯(cuò)流萃??；⑶兩級(jí)逆流萃取。.2024/4/2例、每小時(shí)用45kg的純?nèi)軇㏒對(duì)A、B兩組分混合液進(jìn)行萃取分47解：由于在操作條件下，組分B、S可視作互不相溶，且分配系數(shù)K取作常數(shù)1.5，故可用解析法求解最終萃余液組成Xn，則溶質(zhì)回收率可用下式計(jì)算：.2024/4/2解：由于在操作條件下，組分B、S可視作互不相溶，且分配系數(shù)K48⑴單級(jí)平衡萃取對(duì)溶質(zhì)A作物料衡算得：B(XF-X1)=S(Y1-YS)→30(0.3-X1)=45Y1另外有

Y1=mX1=1.5X1聯(lián)解上兩式可得：

X1=0.0923.2024/4/2⑴單級(jí)平衡萃取對(duì)溶質(zhì)A作物料衡算得：.2024/4/149所以⑵將45kg/h的萃取劑分成兩等份進(jìn)行兩級(jí)錯(cuò)流萃取每級(jí)萃取劑加入量為：.2024/4/2所以⑵將45kg/h的萃取劑分成兩等份進(jìn)行兩級(jí)錯(cuò)流萃取每50將有關(guān)數(shù)據(jù)代入下式，可解出X2.2024/4/2將有關(guān)數(shù)據(jù)代入下式，可解出X2.2024/4/151⑶兩級(jí)逆流萃取將有關(guān)數(shù)據(jù)代入下式，可求得X3.2024/4/2⑶兩級(jí)逆流萃取將有關(guān)數(shù)據(jù)代入下式，可求得X3.2024/452故得:.2024/4/2故得:.2024/4/153第三節(jié)

萃取設(shè)備12.3.1常見(jiàn)的液液萃取設(shè)備12.3.2影響萃取操作的主要因素.2024/4/2第三節(jié)

萃取設(shè)備12.3.1常見(jiàn)的液液萃取設(shè)備.2054一、常見(jiàn)的液-液萃取設(shè)備1．混合—澄清槽（1）優(yōu)點(diǎn)①處理量大，級(jí)效率高。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易放大和操作。③兩相流量比范圍大，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，易于開(kāi)、停工。對(duì)物系適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)含有少量懸浮固體的物料也能處理。④易實(shí)現(xiàn)多級(jí)連續(xù)操作，便于調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)。裝置不需要高大廠房和復(fù)雜的輔助設(shè)備。（2）缺點(diǎn)：由于需要?jiǎng)恿嚢柩b置和級(jí)間的物流輸送設(shè)備，因此設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)較高。.2024/4/2一、常見(jiàn)的液-液萃取設(shè)備.2024/4/1552．噴灑塔（1）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)任何內(nèi)件，阻力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少，易維護(hù)。（2）缺點(diǎn)：兩相很難均勻分布，軸向返混嚴(yán)重。分散相在塔內(nèi)只有一次分散，提供的理論級(jí)數(shù)不超過(guò)1～2級(jí)，傳質(zhì)系數(shù)小。.2024/4/22．噴灑塔.2024/4/1563．篩板塔特點(diǎn)：篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，盡管級(jí)效率較低，在許多工業(yè)萃取中得到了應(yīng)用。特別是對(duì)于所需理論級(jí)數(shù)少，處理量大，且物系具有腐蝕性的萃取過(guò)程較為適宜。.2024/4/23．篩板塔.2024/4/1574．填料塔

特點(diǎn)：塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，操作方便，盡管級(jí)效率較低，在工業(yè)上仍有一定應(yīng)用。一般在工藝要求的理論級(jí)小3、處理量較小時(shí)，可考慮采用填料萃取塔。.2024/4/24．填料塔.2024/4/1585．輸入機(jī)械能量的萃取塔對(duì)于兩液相界面張力較大的物系，為改善塔內(nèi)的傳質(zhì)狀況，需要從外部輸入機(jī)械能量來(lái)產(chǎn)生較大的傳質(zhì)面積，并進(jìn)行表面更新。輸入能量的常用方式有轉(zhuǎn)動(dòng)式和脈沖（或振動(dòng)）式兩種，現(xiàn)分述如下：(1)

轉(zhuǎn)盤(pán)塔

轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔在其內(nèi)壁從上到下裝設(shè)一組等距離的固定環(huán)，塔的軸線上裝有中心轉(zhuǎn)軸，軸上固定著一組水平圓形轉(zhuǎn)盤(pán)，每個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)都位于兩相鄰固定環(huán)的正中間。操作時(shí)，轉(zhuǎn)軸由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，連帶轉(zhuǎn)盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)，使兩液相也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。.2024/4/25．輸入機(jī)械能量的萃取塔.2024/4/159兩液相流因具有相當(dāng)大的速度梯度和剪切力，一方面使連續(xù)相產(chǎn)生旋渦運(yùn)動(dòng)，另一方面也促使分散相的液滴變形、破裂及合并，故能提高傳質(zhì)系數(shù)、更新及增大相界面積。固定環(huán)的作用是抑制軸向反混，使旋渦運(yùn)動(dòng)大致被限制在兩固定環(huán)之間。轉(zhuǎn)盤(pán)和固定環(huán)都較簿而滑，可防止乳化現(xiàn)象，有利于輕重液的分離。.2024/4/2兩液相流因具有相當(dāng)大的速度梯度和剪切力，一方面使連續(xù)相60由于轉(zhuǎn)盤(pán)能分散液體，故塔內(nèi)無(wú)需另設(shè)噴灑器。只是對(duì)于大直徑的塔，液體可采用順轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向從切線方向進(jìn)入，以免沖擊塔內(nèi)已建立的流動(dòng)體系。塔的頂層和底層各裝有一層?xùn)虐?，以使塔頂與底的澄清區(qū)避免轉(zhuǎn)軸的影響。最重要的操作和設(shè)計(jì)參數(shù)是轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速偏低，輸入的機(jī)械能不足以克服界面張力，傳質(zhì)性能得不到明顯改善；轉(zhuǎn)速偏高，不僅消耗的機(jī)械能量大，而且由于分散相的液滴很細(xì)，澄清很慢，使塔的生產(chǎn)能力明顯下降；轉(zhuǎn)速過(guò)高，分散相將過(guò)于細(xì)化而乳化，