萃取设备的操作与控制概要课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,项目,七,萃取,及设备操作,任务,三,、,萃取设备的操作与控制,天津职业大学,职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库,化工单元操作,课程,项目七 萃取及设备操作任务三、萃取设备的操作与控制天津职,1,吸收解吸,及设备操作,能力目标：,能够进行萃取设备的选择；,能够进行萃取设备的开停车操作；,能够进行萃取设备的操控和调节；,能够进行简单的常规维护和检修；,能够初步处理常规事故知识目标：,掌握典型萃取设备的结构和工作原理,熟悉萃取设备的传质特性,熟悉萃取设备的基本要求和分类,掌握萃取设备的主要类型,掌握萃取设备的选择方法学习目标,吸收解吸及设备操作能力目标：知识目标：学习目标,2,任务描述：,接到车间主任指令：根据给定的萃取任务，完成萃取设备的冷态开车、工艺参数调节和正常停车组长接受任务后组织学员通过资讯、计划、决策、实施和检查、评估等过程完成学习任务吸收解吸,及设备操作,任务描述：吸收解吸及设备操作,3,背景知识,背景知识,4,一、萃取,1.,概念：,利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异而实现混合液中各组分分离的过程称为液液萃取又称溶剂萃取。

溶质易溶组分以,A,表示；,稀释剂或原溶剂部分溶解或完全不溶解即：难溶组分以,B,表示；,萃取剂所采用的溶剂，以,S,表示设备识别，萃取流程巡检,一、萃取1.概念：利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异,5,萃取是向液体混合物中加入适当溶剂利用组分溶解度的差异使溶质,A,由原溶液转移到萃取剂,S,中的过程萃取相含萃取剂,S,多的一相，以,E,表示；,萃余项含稀释剂,B,多的一相，以,R,表示2.,原理：,萃取是向液体混合物中加入适当溶剂利用组分溶解度,6,萃取操作知识准备,组成在三角形相图上的表示方法,一、三元体系的液液相平衡,1.,组成在三角形相图上的表示方法,三个顶点：,A,点：纯溶质,B,点：纯稀释剂,S,点：纯萃取剂,边上的点：,二元混合物,三角形内的点：,三元混合物,萃取操作知识准备组成在三角形相图上的表示方法一、三元体系的液,7,例：,M,点的组成,过,M,作对边和平行线,ED,、,HG,、,KF,，,由点,E,、,G,、,K,读出组成x,A,=0.4,x,B,=0.3,x,S,=0.3,例：M点的组成,8,2.,相平衡关系在三角形相图中的表示方法,类物系：,（,1,）溶质,A,完全溶于稀释剂,B,及萃取剂,S,中，但,B,与,S,不互溶；,（,2,）溶质,A,可完全溶解于稀释剂,B,及萃取剂,S,中，但,B,与,S,为一对部分互溶组分；,类物系：,（,1,）组分,A,、,B,可完全互溶，但,B,、,S,及,A,、,S,为,两对部分互溶组分。

2.相平衡关系在三角形相图中的表示方法类物系：（1）溶质,9,（,1,）溶解度曲线和联接线,溶解度曲线和联接线,当,B,、,S,完全不互溶时，点,C,与,D,分别与三角形的顶点,B,及,S,重合；,两相区的混合液分为两个液相共轭相，因此萃取操作只能在两项区内进行一定温度下，同一物质的联接线倾斜方向时一致的，但各联接线互不平行1）溶解度曲线和联接线 溶解度曲线和联接线 当B、S完全,10,（,2,）辅助曲线和临界混溶点（褶点）,辅助曲线和临界混熔点,利用辅助线可方便的从已知某相,R,（或,E,）的组成确定与之平衡的另一相,R,（或,E,）的组成；辅助线与溶解度曲线的交点,P,，表明通过改点的联接线为无限短，相当于这一系统的临界状态P,点为临界混合点2）辅助曲线和临界混溶点（褶点）辅助曲线和临界混熔点利用,11,（,3,）,分配系数与分配曲线,分配系数,：,其中：,y,A,萃取相,E,中组分,A,的质量分数；,x,A,萃取相,R,中组分,A,的质量分数；,k,A,愈大，萃取分离的效果愈好3）分配系数与分配曲线其中：yA萃取相E中组分A的质量分,12,分配曲线,分配曲线,13,3.,杠杆规则,杠杆规则的应用,M,点：和点,R,点、,E,点：差点,图中点,R,及点,E,代表相应液相组成的坐标，而上式中的,E,和,R,代表相应液相层的,质量或质量流量。

3.杠杆规则杠杆规则的应用M点：和点 图中点R,14,4.,萃取剂的选择,1,）萃取剂的选择性及选择性系数,直接与,k,A,值有关，,值愈大，,k,A,值也愈大4.萃取剂的选择1）萃取剂的选择性及选择性系数直接与kA值,15,B,、,S,互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度,y,max,较高B,、,S,互溶度愈小，愈有利于萃取分离2),萃取剂,S,与稀释剂,B,的互溶度,B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高,16,3,）萃取剂回收的难易与经济性,4,）萃取剂的其他物理化学性质,密度差,界面张力,粘度、凝固点及其他,化学性质,萃取剂,S,与原料液中组分的相对挥发度要大，,并且最好是含量低的组分为易挥发组分3）萃取剂回收的难易与经济性4）萃取剂的其他物理化学性质密度,17,二、单级萃取的计算,1.,组分,B,、,S,部分互溶物系,单级萃取在三角形相图上的表达,混合,沉降分层,脱除溶剂,（,1,）单级萃取过程,二、单级萃取的计算1.组分B、S部分互溶物系单级萃取在三角形,18,（,2,）单级萃取过程的计算,（2）单级萃取过程的计算,19,(3),温度对萃取分离的影响,温度升高一般使两相区面积缩小；温度过低将会使液体粘度增大，扩散系数变小，界面张力增加。

温度对萃取操作的影响,(3)温度对萃取分离的影响 温度升高一般使两相,20,2.,组分,B,、,S,不互溶物系,X,F,D,X,1,Y,1,Y,S,2.组分B、S不互溶物系XFDX1Y1YS,21,萃取操作及事故处理,一、萃取操作,准备工作：,（,1,）设备检查与调试,萃取装置及其辅助装置的运转调试主要观察设备性能是否符合设计要求，辅助设施是否连接合理关键是考察萃取装置两相流通情况，相的混合和分散能力能否满足工艺要求萃取操作及事故处理一、萃取操作准备工作：（1）设备检查与调试,22,（,2,）管线试压与试漏检查,试压的目的是及时发现并处理设备隐患，检查施工质量，扫除管线、塔及容器内的脏物气密性试验（试漏）主要检验容器和管道系统各连接部位的密封性能，以保证容器和管道系统在使用压力下保持严密不漏气密性试验应在水压试验后进行分析原因,（,3,）电器及仪表确认,（2）管线试压与试漏检查 试压的目的是及时发现并,23,开车操作：,萃取塔开车时，应将连续相注满塔中，再开启分散相进口阀门当重相为连续相时，液面应在重相入口高度,处，关闭重相进口阀，开启分散相，使分散相不,断在塔顶分层段内凝聚，当两相界面维持在重相,入口与轻相出口之间时，再开启分散相出口阀和,连续相出口阀。

当重相为分散相时，则分散相在,塔底的分散段内不断凝聚，两相界面将维持在塔,底分层段内的某一位置上同理，在两相界面维,持一定高度后，才能开启分散相出口阀开车操作：萃取塔开车时，应将连续相注满塔中，再,24,停车操作：,对重相为连续相的，首先关闭重相的进出口阀门，再关闭轻相进出口阀，使两相在塔内静止分层后，慢慢打开重相的进出口阀，让轻相流出，当两相界面上升至轻相全部从塔顶排出时，关闭重相进口阀，使重相全部从塔底排出对轻相为连续相的，停车时先关闭重相的进出,口阀，再关闭轻相的进出口阀，两相在塔内静止分层后，打开塔顶旁路阀，接通大气，然后慢慢打开重相出口阀，让重相流出当相界面下移至塔底旁路阀高处时，关闭重相出口阀，打开旁路阀，让轻相流出停车操作：对重相为连续相的，首先关闭重相的进出,25,二、萃取塔的故障及其处理,1.,液泛,2.,相界面,波动太大,通常是指萃取器内混合的两相还未来得及分,离，即液流从相反的方向带出的反常操作界面上、下波动幅度增大，说明萃取器内正常的水力学平衡遭受破坏，严重时可能导致萃取作业无法进行，即产生相的倒流，造成料液溢流进反萃段或反萃剂灌入萃取段的事故二、萃取塔的故障及其处理1.液泛2.相界面波动太大,26,3.,冒槽,4.,非正常,乳化层的增厚,冒槽是液体液面水平超过箱体高度而漫出。

有时候像液泛那样两相未及分离就外溢；有时候即使分相很好，由于相界面上升，将轻相顶出箱外当出现乳化层的增长速度过快，甚至很快充斥整个萃取箱而无法分相的 情况时，就成为一种严重事故，应立即停车处理3.冒槽4.非正常乳化层的增厚 冒槽是液体液面水,27,萃取塔的日常维护和检修,塔、槽日常检查的内容与方法,检查内容,检查方法,内部腐蚀,用超声波厚度测定器检查可以测定的最高温度为,400 600,；使用铱,192,射线检查；腐蚀测定器；液体组成分析和,pH,值测定,外部腐蚀,肉眼检查；工具检查；使用铱,192,射线检查,有无裂痕,肉眼检查；渗漏探伤检查；磕角探伤检查；敲打检查；超声波斜角探伤检查,萃取塔的日常维护和检修塔、槽日常检查的内容与方法检查内容检查,28,检查内容,检查方法,内部部件异常,昕声音,(,听音棒,),；显原稳定的涂料，显示温度的标签；使用钴,60,射线检查,有无泄漏,发泡剂,(,肥皂水，其他,),；气体检测器,外部附属品有无异常,肉眼检查,检查内容检查方法内部部件异常昕声音(听音棒)；显原稳定,29,吸收解吸,及设备操作,Thank You!,吸收解吸及设备操作Thank You!,30,。