超临界流体萃取筛板塔中二氧化碳/醇/水体系流体力学特性和传质性能的初步研究

在内径25mm的连续逆流超临界流体萃取筛板塔中,对超临界二氧化碳/乙醇/水和二氧化碳/异丙醇/水2种体系的流体力学特性和传质性能进行了实验研究;对实验数据进行了分析处理,得到了描述超临界流体萃取筛板塔流动特性的关联式,应用柱塞流模型对超临界流体萃取筛板塔的传质性能进行了模拟计算.     

超临界流体萃取筛板塔中二氧化碳/醇/水体系流体力学特性和传质性能的初步研究

在内径25mm的连续逆流超临界流体萃取筛板塔中,对超临界二氧化碳/乙醇/水和二氧化碳/异丙醇/水2种体系的流体力学特性和传质性能进行了实验研究;对实验数据进行了分析处理,得到了描述超临界流体萃取筛板塔流动特性的关联式,应用柱塞流模型对超临界流体萃取筛板塔的传质性能进行了模拟计算.     

萃取塔设备研究和应用的若干新进展

溶剂萃取是一种重要的化工分离技术,在湿法冶金、原子能化工、石油化工等领域有着广泛的应用。萃取塔优点突出但设计放大困难。本文介绍了国外萃取塔数学模型和设计放大研究概况及其最新进展,并较详细地介绍了我国萃取塔设备的研究、创新和应用。鉴于脉冲筛板塔在核工业中的重要地位,着重介绍了在汪家鼎先生指导下所进行的脉冲筛板塔两相流体力学、纵向返混和传质特性等方面的系统研究工作,指出所形成的以特性速度进行塔径放大和考虑纵向混合的按基本原理进行脉冲筛板萃取塔放大设计的体系具有重要的普遍意义。所创制的"分散-聚并型"脉冲筛板塔性能优越,已在大型工业装置中得到成功的应用。也介绍了在我国广泛应用的转盘萃取塔、填料萃取塔和脉冲填料萃取塔的研究、创新和应用情况。其中在理论研究基础上创制的新型转盘萃取塔(NRDC)、内弯弧形筋片扁环填料(SMR)和挠性梅花扁环填料(PFMR)性能优良,推广应用效果显著。     

机械搅拌萃取塔中影响传质效果的几个因素

对浆叶旋转式和筛板振动式两种机械搅拌萃取塔进行了传质方面的研究。通过测试大量的实验数据。及计算绘制的图表,校系统地考察分析了旋转（振动）频率,筛板振幅,两相界面,停留时间即取样时间等因素对传质效果的影响,并确定出了最适宜的操作条件。     

聚并-分散脉冲筛板萃取塔的传质与轴向混合特性

A new configuration of coalescence-dispersed pulsed-sieve-plate extraction column (CDPSEC) was developed, and the mass transfer and axial mixing characteristics were evaluated with the two-point dynamic method.The influence of operation conditions was discussed with experimental results, showing that the mass transfer performance of CDPSEC mainly depends on the energy input and the holdup of dispersed phase. Higher energy input results in higher holdhp of the dispersed phase, the axial mixing of the continuous phase is suppressed, and the true height of mass transfer unit decreases markedly. On the other hand, higher energy input leads to more serious forward mixing of the dispersed phase, so the energy input should be limited. Accordingly the operation conditions were divided into two regions, and empirical correlations for predicting the mass transfer and axial mixing characteristics in different regions with a satisfactory accuracy were suggested.     

脉冲筛板萃取塔CFD-PBM模型研究

脉冲筛板萃取塔是核工业等领域中最常用的萃取设备之一,为深入了解脉冲筛板萃取塔中两相流行为规律,使用CFD-PBM模型对脉冲筛板萃取塔中由有机相(30%TBP-正十二烷)、水相(HNO₃水溶液)组成的体系进行两相流过程模拟分析,模拟结果与实验数据吻合较好,分散相存留分数和Sauter平均液滴直径的相对偏差仅为8.28%和5.54%;随脉冲速度增加,Sauter平均液滴直径减小,液滴直径分布更均匀,分散相存留分数增加,特性速度减小;两相表观速度对液滴直径影响较小,分散相表观流速增加有利于提高分散相存留分数,而连续相表观流速影响不大;发生液泛时分散相液泛表观速度随连续相液泛表观速度增大而减小,随脉冲速度增加液泛通量先增后减,存在极值。     

气体搅拌的萃取塔气—液—液系统流体力学性能和传质特性

１引言采用机械搅拌的萃取塔已广泛地应用在石油和化学工业生产中。近年来,一些研究学者又开发了用气体进行搅拌的萃取过程［１～３］,与机械搅拌相比,采用气体搅拌具有塔内无运动部件、操作稳定、结构简单、能耗低等特点,无疑给操作带来方便。如果在塔内装入静态混合...     

纤维膜萃取分离器内两相流动、传质特性的研究——进料顺序的影响

纤维膜萃取分离器是一种新型高效传质设备。今以苯甲酸水溶液-煤油为传质体系,在一套70mm×2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上,在纤维丝填充密度1.89%～5.08%、水-油或油-水体积流量比分别为3～6的操作区间内,考察了不同油、水进料顺序对纤维膜分离器内两相流动、传质性能的影响。结果表明,若水先引入,油后引入,体积传质系数随水-油体积流量比W/O的增大而减小;而在先油后水的情况下,体积传质系数随水-油体积流量比W/O的增大呈先增大后减小的趋势,并在水-油流量比W/O为5附近取得最大值;在两种进料方式下,体积传质系数均随纤维丝填充密度的递增而先增后减,并在填充密度为3.0%～3.5%之间取得最大值。根据实验数据,分别给出了对应两种进料顺序的传质系数计算关联式,计算值与实验值吻合较好。     

气体搅动的筛板萃取塔性能实验研究

在筛板萃取塔中引入气体搅动,既能明显提高装置的传质效率,又能大幅提高装置处理能力。筛板塔的通量随气速的变化规律与填料塔有显著区别,其性能研究有重要意义。利用煤油(苯甲酸)-水-空气体系,考察了气体搅动和筛孔直径对萃取塔流体力学和传质性能的影响。结果表明,随着表观气速的增加,气含率、分散相含率、液泛速率和传质效率均明显增加。但过高的气速也会导致分散相的过于分散和乳化,传质性能下降,直至液泛。不同直径的筛孔相比,较小的筛孔使分散相停留时间延长,分散相含率和传质效率提高,但液泛速率和处理能力降低。     

分散降液筛板塔传质性能

在筛板塔的基础上,研发了一种新型板式塔--分散降液筛板塔,将传统筛板塔的弓形降液管改为均布于塔板筛孔间的多降液管结构,使整个塔板面成为均匀降液和受液的传质区,并新增淋降和喷溅传质区,在全塔空间内实现立体、连续的微分接触式气液传质过程,另外,塔板之间可以加装填料来强化传质,或装填催化剂以促进伴随化学反应的传质过程。以“氧气-空气-水”为体系,初步研究了分散降液筛板的传质性能及其影响因素,并与传统筛板进行比较,结果表明:分散降液筛板气液分布均匀,接触充分,在同等条件下传质效率比传统筛板提高了8.4%~9.7%。     

垂直筛板塔流体力学与传质研究状况

对我国在新型垂直筛板塔的流体力学性能 ,诸如塔板干板压降与湿板压降、板孔漏液、塔板过量雾沫夹带、板上帽罩单元的液体提升能力与液体循环程度的研究及其传质性能 ,诸如塔板传质效率模型、塔板空间气相中液体大小与分布、板间空间立体传质作用的研究等进行了综合 ,并予以分析论述 ,从中看出我国对新型垂直筛板塔已进行了较全面深入的研究工作 ,并取得了新进展。     

QH—1新型填料萃取塔轴向混合和传质性能研究

针对润滑油精制等实际应用的特点，选用低界面张力的正丁醇－丁二酸－水体系，在φ１００ｍｍ的填料萃取柱中对国外引进的两种新型填料和我校新开发的ＱＨ－１型填料的萃取性能进行了比较。结果表明，ＱＨ－１型填料的传质效率最高，轴向返混最小。     

稀盐酸萃取林可霉素药品中B组分的传质研究

采用双膜理论对酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分的传质过程进行了分析,分析结果表明传质阻力主要集中在滴内。在往复振动筛板萃取塔内,对酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分进行了实验研究,考察了输入能量和通量对总传质系数的影响。研究表明:虽然输入能量可以强化滴外传质,但对总传质系数的影响却较小;而通量的增加使不同液滴间的碰撞、聚合、再分散作用加强,从而强化了液滴内传质,因此通量对总传质系数的影响比较大。所以,对于酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分这类传质阻力主要集中在滴内的物系,在设计往复振动筛板萃取塔时不应将提高输入能量作为强化传质的主要控制手段,而是提高通量。     

超临界流体萃取塔的流体力学和传质性能

New models for describing hydrodynamics and mass transfer performance in supercritical fluid extraction columns were proposed.Those models were proved by experimental data,which were obtained in supercritical fluid extraction packed column,spray column and sieve tray column respectively.The inner diameter of those columns areΦ25mm,These experimental systems include supercritical carbon dioxideisopropanol-water and supercritical carbon dioxide-ethanol-water,in which supercritical carbon dioxide was dispersed phase,and another was continuous phase.The extraction processes were operated with continuous countercurrent flow.The predicted values are agreed well with experimental data.     

搅拌筛板萃取塔液泛特性研究

为明确萃取塔对不同体系、不同操作条件下的性能,在内径为50 mm的三级搅拌筛板萃取塔中,针对7个不同物性特点的体系进行了液泛特性研究,液泛点采用观察法判断.实验结果表明,穿流式筛板的过孔阻力和过度搅拌是液泛产生的两个原因;萃取塔的两相总空塔流速与搅拌转速关系曲线将塔的操作区域分为搅拌不足液泛区、正常操作区、搅拌过度液泛...     

板波填料萃取塔的实验研究(Ⅱ)传质性能

本文应用扩散模型并采用最优化方法拟合实测的稳态浓度剖面,在内径40mm、100mm的板波填料萃取塔中,用30%TBP(煤油)-醋酸-水和正丁醇-丁二酸-水两种体系研究了板波填料萃取塔的传质性能.     

NaOH-CO2体系下并流立体旋流筛板塔传质性能

二氧化碳捕集是应对全球气候变暖问题的重要技术之一。本文使用NaOH溶液和CO₂作为实验体系,在并流塔中对立体旋流筛板（TRST）的传质性能进行实验研究,测定并计算出全塔及塔板段的气相总体积传质系数[K_Ga_e,(K_Ga_e)_t],重点考察塔板安装数量和方式、空塔气相动能因子和喷淋密度、CO₂和NaOH浓度等参数的影响规律。研究结果表明,塔板段是传质过程的主要区间,增加塔板数量以及采用塔板逆向安装方式是提升传质性能的有效技术手段;塔板段的气相总体积传质系数随空塔气相动能因子和NaOH浓度的增加呈先增大后减小的趋势,随喷淋密度和CO₂浓度的增加而减小,最高可达12.18kmol/(m³·h·kPa);建立塔板段的气相总体积传质系数的经验模型,模型计算值与实验数据的吻合性较好,相对误差小于20%。     

新型复合填料塔的传质性能研究

本文提出一种新型的复合填料塔设备,将穿流筛板引入到填料塔中。同普通填料塔相比,复合填料塔优化了液体分布和再分布装置,节省了大量空间,压降低,穿流筛板本身又有优良的传质性能,因此具有比普通填料塔更好的性能。并对复合填料塔传质性能进行了测定和关联,得到了传质性能基础数据,可为复合填料塔的设计应用提供参考。