萃取塔(转盘塔)操作及体积传质系数测定2
实验报告课程名称：过程工程原理实验（甲）指导老师： 叶向群 成绩：_______________实验名称: 萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定1、实验目的：了解转盘萃取塔和脉冲萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
观察转盘萃取塔转盘转速变化时或脉冲萃取塔的脉冲强度（脉冲幅度及脉冲频率）变化时，萃取塔内轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数YVK ，关联传质单位高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
计算萃取率实验装置流程：转盘萃取塔主要设备是转盘萃取塔，塔体是内径为50mm 玻璃管，塔顶电机连接转轴，转轴上固定有圆盘，塔壁固定有圆环，圆环与圆盘交错布置，转盘萃取流程图见下图11.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.电机4.控制柜5.转盘萃取塔 .转子流量计专业：姓名：学号：日期：__ ___ 地点：7.萃取剂贮罐（水）. 输送泵11.排出液（萃取液）管12.转速测定仪取样口图1 转盘萃取实验流程图脉冲萃取塔主要设备是脉冲萃取塔，塔体是内径为50mm玻璃管，内装不锈钢丝网填料，脉冲萃取流程图见下图1.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.脉冲系统4.控制柜5.填料（脉冲）萃取塔.转子流量计7.萃取剂贮罐（水）输送泵11.排出液（萃取液）管取样口图2 脉冲萃取实验流程图3、实验内容和原理：萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
进行液-液萃取操作时，两种液体在塔内作逆流流动，其中一液体作为分散相，以液滴的形式通过另一作为连续相的液体，两种液相浓度在设备内作微分式的连续变化，并依靠密度差在塔的两端实现两液相的间的分离。
当轻相作为分散相时，相界面出现在塔的上部；反之相界面出现在塔的下端。
本实验以轻相为分散相，相界面出现在塔的上部。
计算微分逆流萃取塔的塔高时，主要是采取传质单元法。
即以传质单元数和传质单元高度来表征，传质单元数表示过程分离程度的难易，传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
萃取的基本符号名称符号流量单位组成符号原料液F kg/s X F或x F萃余相R kg/s X R或x R萃取剂S kg/s Y S或y S萃取相E kg/s Y E或y E萃取的物料衡算图3 物料衡算示意图 图4 平均推动力计算示意图如上图所示，萃取计算中各项组成可用操作线方程相关联，操作线方程的P （X R ，Y S ）和点Q （X F ，Y E ）与装置的上下部相对应。
在第一溶剂B 与萃取剂S 完全不互溶时，萃取过程的操作线在X~Y 坐标上时直线，其方程式如下形式：RSR F S E X X Y Y X X Y Y --=-- （1）由上式得：()SS X X m Y Y -=-, 其中：RF SE X X Y Y m --=单位时间内从第一溶剂中萃取出的纯物质A 的量M ，可由物料衡算确定：()()S E R F Y Y S X X B M -=-= （2）萃取过程的质量传递不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触，两相之间发生质量传递。
物质A 以扩散的方式由 萃余相进入萃取相，该过程的界限是达到相间平衡，相平衡的相间关系为：kX Y =* （3）k 为分配系数，只有在较简单体系中，k 才是常数，一般情况下均为变数。
本实验给出如下表1所示的系统平衡数据，用来求取X 与Y 之间的对应关系。
表1 煤油—苯甲酸—水系统在室温下的平衡数据表y% x% y% x%其中：x ——油相中苯甲酸重量百分数； y ——水相中苯甲酸重量百分数。
与平衡组成的偏差程度是传质过程的推动力，在装置的顶部，推动力是线段PP ’：S R R Y Y Y -=∆*（4）在塔的下部推动力是线段QQ ’： E F F Y Y Y -=∆* （5）传质过程的平均推动力，在操作线和平衡线为直线的条件下为：RFR F m Y Y Y Y Y ∆∆∆-∆=∆ln （6）物质A 由萃余相进入萃取相的过程的传质动力学方程式为：m Y Y A K M ∆= （7）式中：Y K ——单位相接触面积的传质系数，()kg kg s m kg //2⋅；A ——相接触表面积，2m 。
该方程式中的萃取塔内相接触表面积A 不能确定，因此通常采用另一种方式。
相接触表面积A 可以表示为：h a aVA Ω== （8）式中：a ——相接触比表面积，32/m m ； V ——萃取塔有效操作段体积，3m ；Ω——萃取塔横截面积，2m ；h ——萃取塔操作部分高度，m 。
这时，m YV m Y Y V K Y aV K M ∆=∆= （9）式中：a K KY YV=——体积传质系数，()kg kg s m kg //3⋅。
根据（2）、（7）、（8）和（9）式，可得OE OE m SE YV N H Y Y Y K Sh ⋅=∆-⋅Ω=（10）在该方程中：Ω=YV OEK S H，称为传质单元高度；mS E OEY Y Y N∆-=，称为总传质单元数。
Y K 、YV K 、OE H 是表征质量交换过程特性的，Y K 、YV K 越大，OE H 越小，则萃取过程进行的越快。
()mS E m YV Y V Y Y S Y V M K ∆-=∆=（11） 萃取率%100⨯=的量原料液中组分的量被萃取剂萃取的组分A A η所以()%100⨯-=FS E BX Y Y S η （12）或()%1001%100⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⨯-=F R F R F X X BX X X B η （13） 质量流量和组成（1）第一溶剂B 的质量流量()()F F F F x V x F B -=-=11ρ （14）式中：F ——料液的质量流量，h kg /； F V ——料液的体积流量，h m /3；F ρ——料液的密度，3/m kg ；F x ——料液中A 的含量，kg kg /。
液体流量计校正：FV 由下式计算：()()FNf F F f NF V V V ρρρρρρρρ000≈--= （15）式中：N V ——转子流量计读数，min /ml 或h m /3； fρ——转子密度，3/m kg ；0ρ——20 ℃时水的密度，3/m kg 。
所以，()F F N x V B -=10ρρ （16）（2）萃取剂S 的质量流量因为萃取剂为水，所以 0ρN V S = （17）（3）原料液及萃余液的组成F x 、Rx对于煤油、苯甲酸、水体系，采用酸碱中和滴定的方法可测定进料液组成F x 、萃余相组成R x 和萃取相组成Ey ，即苯甲酸的质量分率，Ey 也可通过如上的物料衡算而得，具体步骤如下：用移液管取试样ml V 1，加指示剂1~2滴，用浓度为b N 的NaOH 水溶液滴定至终点，如用去NaOH 溶液ml V 2，则试样中苯甲酸的摩尔浓度aN 为：12V N V N ba =（18）则FAa F M N x ρ=（19）式中：AM ——溶质A 的分子量，mol g /，本实验中苯甲酸的分子量为122mol g /；F ρ——溶液密度，l g / 。
R x 亦用同样的方法测定：Ra a R M N x ρ'=（20）式中：'''12V N V N b a =（21）'1V 、'2V ——分别为试样的体积数与滴定所耗的NaOH 溶液的体积数。
4、操作方法和实验步骤：转盘萃取塔的操作步骤：原料液储槽内为煤油-苯甲酸溶液。
将萃取剂（蒸馏水）加入萃取剂贮槽中。
启动萃取剂输送泵，调节流量，先向塔内加入萃取剂，充满全塔，并调至所需流量。
启动原料液输送泵，调节流量。
在实验过程中保持流量不变，并通过调节萃取液出口阀门，使油、水相分界面控制在萃取剂进口与萃余液出口之间。
调节转盘轴转速的大小，在操作中逐渐增大转速，设定转速，一般取100-600转/分。
水在萃取塔内流动运行5min 后，开启分散相—油相管路，调节两相流量在100-200ml/min ，待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，再通过调节连续相出口阀，以保持安静区中两相分界面的恒定。
每次实验稳定时间约30分钟，然后打开取样阀取样分析，用中和滴定法测定萃余液及萃取液的组成，同时记录转速。
改变转速，重复上述实验。
实验结束后，将实验装置恢复原样。
5、实验数据记录：表1 转盘萃取所得数据9768.132.998014.00=⨯==ρN V S ()()S E R F Y Y S X X B M -=-=%0293.0=E Y ()12.14)001802.01(6.7822.998016.010=-⨯⨯⨯=-=F F N x V B ρρ6、实验数据处理：原料液中苯甲酸的摩尔浓度aN 为： 萃余液中苯甲酸的摩尔浓度a N 为：当转速为0（r/min ）时 萃取剂S 的质量流量：（kg/h ）第一溶剂B 的质量流量：（kg/h ）由 得出萃取相浓度 从而做出相图，得到平衡线上的两点（,），（,）转速 r/min 0 130 300 水流量 L/h 14 14 14原料液 流量 L/h 16 16 16 密度 g/ml 样品体积 ml 10 10 10 滴定碱量 ml萃余液密度 g/ml 样品体积 ml 10 10 10 滴定碱量ml萃取塔的内径 50mm萃取塔有效高度标准碱液浓度l0116.01001.06.1112=⨯==V N V N b a 0097.01001.07.91''2'=⨯==V N V N b a %1802.07854.0122.00116.0=⨯==F A a F MN x ρ%1512.07826.0122.00097.0'=⨯==Raa R M N x ρ%1436.07815.0122.00092.0'=⨯==Raa R M N x ρ9768.132.998014.00=⨯==ρN V S ()()S E R F Y Y S X X B M -=-=得到平均传质推动力=∆∆∆-∆=∆RF RF m Y Y Y Y Y ln传质推动力系数()mS E m YVY V Y Y S Y V M K ∆-=∆==1723kg/传质单元高度Ω=YV OE K SH =总传质单元数mS E OEY Y Y N ∆-==萃取率 ()%100⨯-=FS E BX Y Y S η=%当转速为130（r/min ）时，萃余液中苯甲酸的摩尔浓度aN 为：第一溶剂B 的质量流量：())/(11.1410h kg x V B F F N=-=ρρ取剂S 的质量流量：（kg/h ）萃由 得出萃取相浓度%03695.0=E Y 从而做出相图，得到平衡线上的两点（,），（,）0092.01001.02.91''2'=⨯==V N VN b a9768.132.998014.00=⨯==ρN V S ()()S E R F Y Y S X X B M -=-=0090.01001.00.91''2'=⨯==V N V N b a%1405.0'==Raa R M N x ρ())/(11.1410h kg x V B F F N =-=ρρ得到平均传质推动力=∆∆∆-∆=∆RF RF m Y Y Y Y Y ln传质推动力系数()mS E m YV Y V Y Y S Y V M K ∆-=∆==2499kg/传质单元高度Ω=YV OE K SH =总传质单元数mS E OEY Y Y N ∆-==萃取率()%100⨯-=FS E BX Y Y S η=%当转速为300（r/min ）时，萃余液中苯甲酸的摩尔浓度aN 为： 第一溶剂B 的质量流量：萃取剂S 的质量流量：（kg/h ）得出萃取相浓度%0401.0=EY由 从而做出相图，得到平衡线上的两点（,），（,）得到平均传质推动力=∆∆∆-∆=∆RF RF m Y Y Y Y Y ln传质推动力系数()mS E m YVY V Y Y S Y V M K ∆-=∆==2784kg/传质单元高度Ω=YV OE K SH =总传质单元数mS E OE Y Y Y N ∆-==萃取率()%100⨯-=FS E BX Y Y S η=%7、思考题请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点答：相同点：三者均为传质设备，通过两相的接触进行传质，一相由上而下，一相由下至上。
转盘萃取塔实验装置实验指导书
化工原理实验装置系列之转盘萃取塔实验装置实验指导书杭州言实科技有限公司2023.4目录一、实验目的 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、实验原理 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
三、实验装置 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
四、实验方法 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
五、注意事项 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
六、报告内容 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
七、思考题 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
脉冲塔萃取操作及体积传质系数测定
课程名称： 过程工程原理实验 指导老师： 成绩：______________ _ __ 实验名称： 脉冲塔萃取实验 实验类型 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1、了解脉冲萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2、观察脉冲强度（脉冲幅度或脉冲频率）变化时，萃取塔内轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3、测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数K YV ，关联传质单元高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
4、计算萃取率η。
二、实验内容和原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
1、萃取的物料衡算萃取计算中各项组成可用操作线方程相关联，操作线方程的P （X R ，Y S ）和点Q （X F ，Y E ）与装置的上下部相对应。
在第一溶剂B 与萃取剂S 完全不互溶时，萃取过程的操作线在X~Y 坐标上时直线，其方程式如下形式：RSR F S E X X Y Y X X Y Y --=-- （1）由上式得：()SS X X m Y Y -=-,其中RF S E X X Y Y m --=单位时间内从第一溶剂中萃取出的纯物质A 的量M ，可由物料衡算确定：()()S E R F Y Y S X X B M -=-= （2）2、萃取过程的质量传递不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触，两相之间发生质量传递。
物质A 以扩散的方式由萃余相进入萃取相，该过程的界限是达到相间平衡，相平衡的相间关系为：kX Y =* （3）k 为分配系数，只有在较简单体系中，k 才是常数，一般情况下均为变数。
本实验已给出平衡数据，实验报告专业：学号： 日期： 地点：见附表。
液液转盘萃取实验
3.组成浓度的测定
对于煤油苯甲酸相－水相体系，采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成 、萃余液组成 和萃取液组成 ，即苯甲酸的质量分率，具体步骤如下：
(1)用移液管量取待测样品25ml，加1－2滴溴百里酚兰指示剂；
(2)用KOH-CH3OH溶液滴定至终点，则所测浓度为
（10-10）
式中, －KOH-CH3OH溶液的当量浓度，N/ml；
6．通过改变转速来分别测取效率η或HOR从而判断外加能量对萃取过程的影响。
7. 取样分析。采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成 、萃余液组成 和萃取液组成 ，即苯甲酸的质量分率，具体步骤如下：
(1)用移液管量取待测样品25ml，加1－2滴溴百里酚兰指示剂；
(2)用KOH-CH3OH溶液滴定至终点，则所测浓度为
1.传质单元法的计算
计算微分逆流萃取塔的塔高时，主要是采取传质单元法。即以传质单元数和传质单元高度来表征，传质单元数表示过程分离程度的难易，传质单元高度表示设备传质性能的好坏。
（10-1）
式中， －萃取塔的有效接触高度，m；
－以萃余相为基准的总传质单元高度，m；
－以萃余相为基准的总传质单元数，无因次。
Δ
∴
∴NOR=
3、萃取率的计算
萃取率 为被萃取剂萃取的组分A的量与原料液中组分A的量之比：
本实验是稀溶液的萃取过程，因此有F=R,所以有：
当n=250时；xF=xR=
η= =
当n=300时；xF=xR=
η= =
编 号
转速
原料液浓 度
萃余相
浓 度
平 均
推动力
传 质
单元数
传质单元高度
效 率
n
хF
萃取塔的操作与萃取传质单元高度的测定实验
六.萃取塔的操作与控制
㈠ 开车
㈡ 物料衡算 维持分相界面恒定，可以达到总物料的平衡； 操作中利用Π管来控制总物料平衡。
㈢ 达到稳定操作的时间 稳定时间=3×替代时间 （一般需20min）
七.萃取设备内的传质效果
㈠ 传质单元数和传质单元高度
（2）外加能量的大小 有利：a.增加液液传质面积； b.增加液液传质系数。 不利：a.返混增加，传质推动力下降； b.液滴太小，内循环消失，传质系数下降； c.容易发生液泛，通量下降。
（3）液泛 a.定义： 当连续相速度增加，或分散相速度下降，此时分
散相上升或下降速度为零，对应的连续相速度即为 液泛速度；发生的现象称之为液泛。
NA=K(Ha)ΔCM=G油(CF-CR) H GK油a CΔF CCM R H=HOR·NOR NOR ：反映分离的难易 HOR ：反映设备的性能
㈡ 影响传质效果的因素 ①操作因素： S ； Xs ； T ②设备因素： 分散相的选择； 外加能量的大小； 设备形式及结构。
㈢ 传质单元高度的测定
H GK油aCΔ F CCMR
液-液萃取塔的操作 及其传质单元高度的测定
<化工原理实验室> <赵培 张秋香>
一.实验目的
⑴掌握萃取塔传质单元高度的测定方法，学会分析 外加能量对液-液萃取塔传质单元高度的影响；
⑵了解引起萃取塔液泛不正常现象出现的原因以及处 理方法；
⑶了解液-液萃取设备的结构和特点。
二.实验原理
萃取是利用液体混合物各组分在溶剂中溶解度的 差异而实现分离的一种方法。溶质A，稀释剂B，溶 剂S，当B、S不互溶时,萃取和吸收一样,均属两相 传质,因此,其传质过程的数学表达式和吸收一样。
01萃取塔操作及体积传质系数测定
x% 0.1786 0.2348 0.4230 0.6550 0.6330
y——水相中苯甲酸重量百分数。
与平衡组成的偏差程度是传质过程的推动力，在装置的顶部，推动力是线段 PP’：
YR YR* YS
（4）
在塔的下部推动力是线段 QQ’： YF YF* YE
传质过程的平均推动力，在操作线和平衡线为直线的条件下为：
（2）
3.3 萃取过程的质量传递 不平衡的萃取相与萃余相在塔的任一截面上接触，两相之间发生质量传递。物质 A 以
扩散的方式由
萃余相进入萃取相，该过程的界限是达到相间平衡，相平衡的相间关系为：
Y * kX
（3）
k 为分配系数，只有在较简单体系中，k 才是常数，一般情况下均为变数。本实验给出 如下表 1 所示的系统平衡数据，用来求取 X 与 Y 之间的对应关系。
F ——溶液密度， g / l 。
xR 亦用同样的方法测定：
xR
Na 'M a R
（20）
式中：
N
a
'
V2 ' Nb V1 '
（21）
V1 ' 、V2 ' ——分别为试样的体积数与滴定所耗的 NaOH 溶液的体积数。
4 操作方法和实验步骤
4.1 转盘萃取塔 1) 原料液储槽内为煤油-苯甲酸溶液。 2) 将萃取剂（蒸馏水）加入萃取剂贮槽中。 3) 启动萃取剂输送泵，调节流量，先向塔内加入萃取剂，充满全塔，并调至所需流 量。 4) 启动原料液输送泵，调节流量。在实验过程中保持流量不变，并通过调节萃取液 出口阀门，使油、水相分界面控制在萃取剂进口与萃余液出口之间。 5) 调节转盘轴转速的大小，在操作中逐渐增大转速，设定转速，一般取100-600转/ 分。 6) 水在萃取塔内流动运行5min后，开启分散相—油相管路，调节两相流量约510L/h，待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，再通过调节连续相出口阀，以保 持安静区中两相分界面的恒定。 7) 每次实验稳定时间约30分钟，然后打开取样阀取样分析，用NaOH标准液中和滴 定法（添加非离子型表面活性剂）测定原料液及萃余液的组成，同时记录转速。 8) 改变转速，重复上述实验。 9) 实验结束后，将实验装置恢复原样。
萃取塔(转盘塔)操作及体积传质系数测定2
实验报告课程名称：过程工程原理实验（甲）指导老师： 叶向群 成绩：_______________ 实验名称: 萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得萃取塔（转盘塔）操作及体积传质系数测定1、实验目的：1) 了解转盘萃取塔和脉冲萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2) 观察转盘萃取塔转盘转速变化时或脉冲萃取塔的脉冲强度（脉冲幅度及脉冲频率）变化时，萃取塔内轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3) 测量每米萃取高度的传质单元数、传质单元高度和体积传质系数YVK ，关联传质单位高度与脉冲萃取过程操作变量的关系。
4) 计算萃取率2、实验装置流程：2.1 转盘萃取塔主要设备是转盘萃取塔，塔体是内径为50mm 玻璃管，塔顶电机连接转轴，转轴上固定有圆盘，塔壁固定有圆环，圆环与圆盘交错布置，转盘萃取流程图见下图1专业：姓名：学号： 日期：__ ___ 地点：1.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.电机4.控制柜5.转盘萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐（水）8.10. 输送泵11.排出液（萃取液）管12.转速测定仪A.B.C 取样口图1 转盘萃取实验流程图2.2 脉冲萃取塔主要设备是脉冲萃取塔，塔体是内径为50mm玻璃管，内装不锈钢丝网填料，脉冲萃取流程图见下图1.原料贮槽（苯甲酸-煤油）2.收集槽（萃余液）3.脉冲系统4.控制柜5.填料（脉冲）萃取塔6.9.转子流量计7.萃取剂贮罐（水）8.10 输送泵11.排出液（萃取液）管 A.B.C 取样口图2 脉冲萃取实验流程图3、实验内容和原理：萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
萃取塔实验报告
实验名称：萃取实验一、实验目的①了解转盘萃取塔的结构和特点；②掌握液—液萃取塔的操作；③掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量的影响。
二、实验器材萃取实验装置三、实验原理萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。
将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。
与精馏，吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式表示：nor?式中 nor------萃余相为基准的总传质单元数；x------萃余相中的溶质的浓度，以摩尔分率表示；x*------与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度，以摩尔分率表示。
x1、x2------分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示：hor?hnorlhor??x1dxx?x*x2 kxa?式中 hor------以萃余相为基准的传质单元高度，m; h------ 萃取塔的有效接触高度,m; kxa------萃余相为基准的总传质系数，kg/(m3?h?△x); l------萃余相的质量流量，kg/h;?------塔的截面积,m2;已知塔高度h和传质单元数nor可由上式取得hor的数值。
hor反映萃取设备传质性能的好坏，hor越大，设备效率越低。
影响萃取设备传质性能hor的因素很多，主要有设备结构因素，两相物质性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
图-1 转盘萃取塔流程1、萃取塔2、轻相料液罐3、轻相采出罐4、水相贮罐5、轻相泵6、水泵1、流程说明：本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
萃取实验报告
实验名称：萃取实验 一、 实验目的① 了解转盘萃取塔的结构和特点； ② 掌握液—液萃取塔的操作；③ 掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量的影响。
二、 实验器材萃取实验装置三、 实验原理萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。
将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。
与精馏，吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式表示：⎰-=12x x *OR x x dxN式中 N OR ------萃余相为基准的总传质单元数；x------萃余相中的溶质的浓度，以摩尔分率表示；x*------与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度，以摩尔分率表示。
x 1、x 2------分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示：OR OR N H H =Ω=OR x H L a K式中 H OR ------以萃余相为基准的传质单元高度，m;H------ 萃取塔的有效接触高度,m;Kxa------萃余相为基准的总传质系数，kg/(m 3•h •△x); L------萃余相的质量流量，kg/h;Ω------塔的截面积,m 2;已知塔高度H 和传质单元数N OR 可由上式取得H OR 的数值。
H OR 反映萃取设备传质性能的好坏，H OR 越大，设备效率越低。
影响萃取设备传质性能H OR 的因素很多，主要有设备结构因素，两相物质性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
图-1 转盘萃取塔流程1、萃取塔2、轻相料液罐3、轻相采出罐4、水相贮罐5、轻相泵6、水泵1、流程说明：本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
实验6-2萃取塔实验
实验6-2 萃取塔实验一、实验目的1.了解脉冲填料萃取塔、搅拌萃取塔、往复筛板萃取塔的结构。
2.掌握萃取塔性能的测定方法。
3.了解萃取塔传质效率的强化方法。
二、实验内容1观察有无空气脉冲或不同进气量或不同搅拌转速时，塔内液滴变化情况和流动状态。
2固定两相流量，测定有无脉冲或不同进气量或不同搅拌转速时或不同往复频率时萃取塔的传质单元数N OE 、传质单元高度H OE 及总传质系数K YE a。
三、实验原理桨叶式旋转萃取塔也是一种外加能量的萃取设备。
在塔内由环行隔板将塔分成若干段，每段的旋转轴上装设有桨叶。
在萃取过程中由于桨叶的搅动，增加了分散相的分散程度，促进了相际接触表面积的更新与扩大。
隔板的作用在一定程度上抑制了轴向返混，因而桨叶式旋转萃取塔的效率较高。
桨叶转速若太高，也会导致两相乳化，难以分相。
往复筛板萃取塔是将若干层筛板按一定间距固定在中心轴上，由塔顶的传动机构驱动而作往复运动。
往复筛板萃取塔的效率与塔板的往复频率密切相关。
当振幅一定时，在不发生乳化和液泛的前提下，效率随频率增加而提高。
填料萃取塔是石油炼制、化学工业和环境保护等部门广泛应用的一种萃取设备，具有结构简单、便于安装和制造等特点。
塔内填料的作用可以使分散相液滴不断破碎与聚合，以使液滴的表面不断更新，还可以减少连续相的轴向混合。
在普通填料萃取塔内，两相依靠密度差而逆向流动，相对速度较小，界面湍动程度低，限制了传质速率的进一步提高。
为了防止分散相液滴过多聚结，增加塔内流体的湍动，可采用连续通入或断续通入压缩空气（脉冲方式）向填料塔提供外加能量，增加液体湍动。
当然湍动太厉害，会导致液液两相乳化，难以分离。
萃取塔的分离效率可以用传质单元高度H OE或理论级当量高度h e表示。
影响脉冲填料萃取塔分离效率的因素主要有填料的种类、轻重两相的流量及脉冲强度等。
对一定的实验设备（几何尺寸一定，填料一定），在两相流量固定条件下，脉冲强度增加，传质单元高度降低，塔的分离能力增加。
萃取塔操作实验报告
萃取塔操作实验报告1. 引言萃取塔是一种常用的化学分离设备，广泛应用于化工、制药等领域。
本实验旨在通过操作萃取塔，了解其原理和操作方法，以及熟悉实验中常用的底流、顶流等概念。
2. 实验原理萃取塔是利用两种相互不溶的液体进行物质分离的装置。
在萃取塔中，原料液与萃取剂经过接触和混合，通过向上流动，完成物质的转移和分离。
萃取过程中，顶部的液体称为顶流，底部的液体称为底流。
在实验中，通过调整进料流量、萃取剂流量和回流比等参数，可以实现不同组分的分离和提纯。
3. 实验步骤3.1 实验装置实验装置由萃取塔、进料泵、萃取剂泵、废液回流泵、冷凝器和收集瓶等组成。
萃取塔内填充有填料，以增加塔内表面积，促进液体的接触和混合。
3.2 实验操作1. 根据实验要求，将待处理的原料液注入进料泵，并调控进料流量。
2. 启动进料泵，并观察原料液顺利进入萃取塔。
3. 调节萃取剂泵的流量，使萃取剂与原料液充分混合。
4. 根据实验要求，调节冷凝器的温度以控制顶流的组分。
5. 实验过程中，观察顶流和底流的颜色、透明度等变化，并定时取样分析。
6. 根据实验要求，调节废液回流泵的流量。
4. 结果及分析实验中，我们使用了两种具有不同极性的液体作为萃取剂和原料液。
实验过程中，顶流和底流的颜色、透明度和溶解度发生了明显的变化。
通过取样分析，我们发现顶流中的目标物质浓度明显增加，而底流中的杂质浓度明显降低。
这说明在萃取过程中，萃取剂的选择和流量控制对分离效果有重要影响。
通过调节废液回流泵的流量，我们可以控制底流的回流比例，进一步提高分离效果。
实验结果表明，适当增加回流比可以提高分离效率，但过大的回流比会导致塔内液位异常。
5. 实验总结本次实验通过操作萃取塔，深入了解了其原理和操作方法，并熟悉了实验中常用的底流、顶流等概念。
在实验过程中，我们发现萃取剂的选择和流量控制对分离效果起到重要作用。
通过调节废液回流泵的流量，我们可以进一步提高分离效果，但需注意控制回流比例。