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第三章(第3页)

萃取实验中主要控制的参数包括总流量、温度、搅拌强度、相界面高度等。

(1)总流量的控制

总流量即为轻、重两相流量的总和,控制总流量其实是控制萃取设备的生产能力,设备最大处理量一般在试运行时已经测定,但实验过程中原料液的组成可能发生变化,因此要根据情况对两相流量作适当的调整控制。流量调整前应先调出液泛状态,确定液泛状态的总流量,然后在低于液泛状态的总流量下进行流量调整控制。

(2)温度的控制

温度对大多数萃取体系都有影响,这些体系都是通过温度对萃取剂和原料液的物理性质(溶解度、黏度、密度、界面张力)产生影响。但温度过高,会增加萃余相的挥发损失,因此操作温度应适当控制。

(3)搅拌强度的控制

萃取过程中随着原料液组分、操作温度的变化,特别是界面絮凝物的积累,常常会影响混合相和分散相的特性,这就需要调整搅拌强度。搅拌强度与转速和叶轮直径(脉冲频率)成正比。搅拌强度越大,两相混合越好,传质效率越高。但相的分离则与此相反,因此在研究实验中要根据不同的萃取体系,通过控制搅拌器的转速来调整适宜的搅拌强度。

(4)相界面高度的控制

相界面的位置直接影响两相的分离和夹带,相界面的位置最好位于重相入口和轻相出口之间,相界面的高度可以通过界面调节器来控制。

(5)液泛现象

萃取塔运行中若操作不当,会发生分散相被连续相带出塔设备外的情况,或者发生分散相液滴凝聚成一段液柱并把连续相隔断,这种现象称为液泛。刚开始发生液泛的点称为液泛点,这时分散相、连续相的流速为液泛流速。液泛是萃取塔操作时容易发生的一种不正常的操作现象。

液泛的产生不仅与两相流体的物理性质(如黏度、密度、表面张力等)有关,而且与塔的类型、内部结构有关。对一特定的萃取塔操作时,当两相流体选定后,液泛由流速(流量)或振动脉冲频率和幅度的变化所引起,即流速过大或振动频率过快时容易发生液泛。

5。干燥过程的调节控制知识

对于一个特定的干燥过程,干燥器和干燥介质已选定,同时湿物料的含水量、水分性质、温度及要求的干燥质量也一定。此时能调节的参数只有干燥介质的流量、进出干燥器的温度以及出干燥器时的湿度参数。这些参数相互关联、相互影响,当规定其中的任意两个参数时,另外两个参数也就确定了,即在对流干燥操作中,只有两个参数可以作为自变量而加以调节。在实际操作中,通常调节的参数是进入干燥器的干燥介质的温度和流量。

(1)干燥介质的进口温度和流量的调节

为了强化干燥过程,提高经济效益,在物料允许的最高温度范围内,干燥介质预热后的温度应尽可能高一些。同一物料在不同类型的干燥器中干燥时允许的介质进口温度不同。如在干燥器中,由于物料在不断翻动,表面更新快,干燥过程均匀、速率快、时间短,此时介质的进口温度可较高。而在厢式干燥器中,由于物料处于静止状态,加热空气只与物料表面直接接触,容易使物料过热,应控制介质的进口温度不能太高。

增加空气的流量可以增大干燥过程的推动力,提高干燥速率,但空气流量的增加,会造成热损失增加,热利用率下降,使动力消耗增加;而且气速的增加,还会造成产品回收的负荷增加。生产中,要综合考虑温度和流量的影响,合理选择。

(2)干燥介质出口温度和湿度的影响及控制

当干燥介质的出口温度提高时,废气带走的热量增大,热损失增大;如果介质的出口温度太低,废气中含有相当多的水汽,这些水汽可能在出口处或后面的设备中达到露点,析出水滴,破坏干燥的正常操作,导致干燥产品的返潮和设备受腐蚀。

离开干燥器时,干燥介质的相对湿度增加,会导致一定的干燥介质带走的水汽量增加。但相对湿度增加,会导致过程推动力降低、完成相同干燥任务所需的时间增加或干燥器尺寸增大,最终使总的费用增大。因此,必须根据具体情况全面考虑。

对于一台干燥设备,干燥介质的最佳出口温度和湿度应通过实验来确定,在生产上或实验中控制干燥介质的出口温度和湿度主要是通过调节介质的预热温度和流量来实现。例如,同样的干燥处理量,提高介质的预热温度或加大介质的流量,都可使介质的出口温度上升,相对湿度下降。在设有废气循环使用的干燥装置中,将循环废气与新鲜空气混合进入预热器加热后,再送入干燥器,以提高传热和传质系数,减少热损失,提高热能的利用率。但废气的循环利用会使进入干燥器的湿度增大,干燥过程中的传质推动力下降。因此,在进行废气循环操作时,应在保证产品质量和产量的前提下,适当调节废气循环比。

二、化工原理实验测定、记录和整理数据知识

1。实验测取的数据

凡是影响实验结果或是整理数据时必需的参数都应测取,包括大气条件、设备的有关尺寸、物理性质及操作数据等。凡可以根据某一数据导出或能从手册中查得的数据就不必直接测定。例如水的密度、黏度、比热等物理性质,一般只要测出水温后即可查出,因此不必直接测定这些性质,只需测定水温就可以了。

2。实验数据的读取及记录

(1)根据实验目的要求,在实验前做好数据记录表格,在表格中应标明各项物理量的名称、表示符号及单位。

(2)待实验现象稳定后开始读取数据,若改变条件,应使体系稳定一定时间后再读取数据,以防止出现因仪表滞后而导致读数不准的情况。

(3)每个数据记录后,应该立即复核,以免发生读错或写错数据的情况。

(4)数据的记录必须反映仪表的精度,一般要记录到仪表最小分度以下一位数。

(5)实验中如果出现不正常情况,以及数据有明显误差时,应在备注栏中加以注明。

3。实验数据的整理

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