转盘萃取塔选择性分离富集铟渣浸出液中的铟试验研究

针对湿法炼锌产出的含铟渣浸出液,采用转盘萃取塔分离溶液中的铟、铁,研究了溶液中铟铁离子萃取效果、金属离子萃取顺序、轻重两相的分离效果及乳化情况。考察了转盘转速、进料流量、P204浓度、溶液酸度、反应温度和相比等因素对分离效果的影响。结果表明:在反应温度25℃、重相体积流量7.8 L/h、P204浓度20%、转盘转速360 r/min、溶液酸度60 g/L、相比V_(O)/V_(A)=1/1优化条件下,铟萃取率可达75%,杂质铁萃取率小于5%,轻重两相基本完全分离,并无乳化现象;萃取等温线结果表明,在相比V_(O)/V_(A)=1/1条件下,采用3级逆流萃取可实现完全萃取铟;负载有机相先采用稀硫酸洗涤,再以5 mol/L盐酸作为反萃取剂,在相比V_(O)/V_(A)=1/1条件下反萃取,铟反萃取率超过98%,反萃取液经过置换处理后可返回湿法炼锌流程,有机相可再生使用。

碳四炔烃选择性加氢单元对丁二烯抽提装置萃取塔影响分析

碳四炔烃选择性加氢单元将碳四炔烃转化为高价值的丁二烯,处理高危炔烃的同时,显著提高了装置的经济效益,但加氢碳四返回丁二烯抽提装置可能导致丁二烯抽提装置负荷尤其是第一萃取塔负荷增加。文中主要分析新增碳四炔烃选择性加氢单元对丁二烯抽提装置萃取塔负荷的影响。结果表明:由于加氢碳四主要组成是碳四单烯烃和烷烃,而二烯烃和碳四炔烃的含量较低,导致第一萃取塔气液相负荷增加量呈现不同趋势,体现在第一萃取塔精馏段气相负荷增大明显,尤其是碳四进料上方的第41~47塔板临近液泛线,而液相负荷增加有限;新增碳四炔烃选择性加氢单元对第二萃取塔负荷影响较小,可忽略。

带转动挡板的搅拌萃取塔连续相停留时间分布研究

为获取带转动挡板的搅拌萃取塔内部流体流动状况,采用脉冲示踪法对塔内连续相停留时间分布(RTD)进行研究,并结合轴向返混模型得到了连续相的返混系数。结果表明,随着连续相体积流量、总流量或连续相与分散相体积流量比值的增大,连续相RTD曲线收窄、峰值明显增大、连续相停留时间和返混系数均减小;改变分散相体积流量,连续相RTD以及返混系数基本不变。此外,改变搅拌转速对连续相RTD影响较小。将返混系数与操作条件和物性参数进行关联,关联式最大偏差为19.8%、平均偏差为7.7%,表明关联式可用于带转动挡板的搅拌萃取塔的连续相轴向返混程度的评估。

萃取塔设备强化的研究和应用

介绍了溶剂萃取和过程强化的特点,综述了国内外萃取塔设备强化研究的最新进展,并对应用最广泛的填料萃取塔、脉冲萃取塔和搅拌萃取塔强化的研究和应用情况做了较为详细的讨论。

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(HNO_(3)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。

机械搅拌萃取塔中影响传质效果的几个因素

对桨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 ,较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 。

填料类型对脉冲填料萃取塔性能的影响

采用30％TBP（煤油）／HAc／水体系研究了脉冲填料萃取塔的流体力学和传质特性，考察了脉冲强度和填料类型对塔性能的影响。实验表明装填QH－1型扁环的脉冲填料萃取塔的性能明显优于装填陶瓷和不锈钢拉西环的脉冲塔。文中给出了装填QH－1型扁环的脉冲填料塔的特性速度和Hoxp的经验计算式。

苯加氢萃取塔浮阀塔盘及塔内件的改造

通过对萃取塔圆形浮阀塔盘及塔盘内件进行技术改造,采用新型多孔梯形浮阀塔盘及降低塔盘溢流堰高度,增加塔盘降液孔底隙高度,使萃取塔分离效率提高,萃取塔的操作弹性增加到50%,萃取塔的塔盘阻力降低50kPa,塔顶非芳烃产品硫含量降低了95%,溶剂塔纯苯产品质量优级效率从40%提高到98%,萃取塔的处理能力增加20%,萃取塔底及溶剂塔的操作温度降低30℃~34℃,萃取塔、溶剂塔的能耗降低30%,溶剂分解变质速度大幅降低,达到了提质、降耗、节能、增加效益的效果,使生产长周期稳定运行,取得了较好的经济效益、环保效益及安全效益。

新型转盘萃取塔研究开发与工业应用

采用激光多普勒测速仪(LDV)和计算流体力学(CFD)软件,对转盘萃取塔(RDC)内的单相流流场进行了测量和模拟。发现塔内存在沟流和级间的旋涡流动,级间返混严重,为此发明了一种装有级间转动挡板的新型转盘萃取塔(NRDC)。NRDC与传统的RDC的区别在于安装了设计独特的转动挡板。这些转动挡板安装在2个转盘之间,固定在转动轴上,并与固定环处于同一水平面。LDV测量和CFD模拟结果发现,NRDC可有效抑制沟流和级间旋涡流动。传质实验和流体力学表明,NRDC的传质效率比RDC高20%—40%,而液泛速度大致相当。成功地将NRDC用于引进RDC的扩能改造和新塔的设计中。

驼峰筛板萃取塔的性能研究及应用

驼峰筛板填料 (HS Ⅰ 型 )塔是一种兼有筛板和填料功能的新型萃取塔。在直径 0 .1m ,高度 2 .0m的HS Ⅰ 型萃取塔中 ,用低界面张力体系正丁醇 丁二酸 水研究分散相存留分数、液泛速度等流体力学性能和理论板高度等传质性能。实验结果表明 ,新型塔内构件兼有塔板和填料的优点 ,塔的通量大 ,传质效率高。由实验结果得到的液泛速度等关联式可用于该塔型的工程放大设计中。该塔型已在石油化工的液化气脱硫中得到工业应用。

蜂窝(FG)型规整填料萃取塔的性能研究

本文对新开发的蜂窝(FG)型规整填料萃取塔的流体力学和传质性能进行了系统的实验研究。结果表明,这种新型填料萃取塔的通量(比负荷)大,传质效率较高,已成功地应用于汽油脱硫醇的萃取过程中。

用于环丁砜芳烃抽提的高效填料萃取塔

对内弯弧形筋片扁环填料用于环丁砜芳烃抽提工艺过程进行了冷模和热模实验研究。实验结果表明，此种新型填料的传质效率比大孔筛板塔高30％以上。在此基础上，对φ1.0m的工业装置进行了技术改造，使抽余油含芳量下降了6％，而塔的处理能力提高了10％。

润滑油糠醛精制填料萃取塔的传质性能

针对润滑油精制工业装置技术改造的需求，选用低界面张力的润滑油－糠醛精制体系，在φ１００ｍｍ的填料萃取塔中对孔板波纹填料和共轭环填料的革取性能进行了实验研究。结果表明，共轭环填料用于低界面张力体系萃取过程时传质性能优于孔板波纹填料。

往复振动筛板萃取塔的放大设计模型

对往复振动筛板萃取塔(RPEC)塔内的传质过程进行了理论分析,并在此基础上,从单液滴传质模型出发,应用数学统计方法建立了RPEC放大设计模型,即进行放大设计时应遵循通量、塔板间距、振幅和频率不变的原则计算表观传质单元高度HOXP.采用林可霉素-正丁醇-酸水物系对塔径100mm的RPEC实验塔研究表明:真实传质单元高度HOX与体系物性、表观速度、输入能量(振幅A×频率f)有关,而与塔径无关,且不受轴向混合的影响,模型较好地预测了HOX随输入能量的增加而减小,而通量的变化则对其影响较小;分散传质单元高度HOXD是塔径D、输入能量、通量Us和体系物性的函数,实验结果表明模型较好地描述了输入能量和通量增加强化传质起主导作用,有效降低分散传质单元高度HOXD的传质过程部分,而不能描述轴向混合起主导作用部分.应用放大设计模型对直径325mm的RPEC放大设计结果验证模型的预测误差在20%以内.

空气搅动的填料萃取塔性能实验研究

Air was fed into a packed extraction column to increase turbulence,enhance liquid droplet dispersion and surface renewal,and thus raise mass transfer area.This led to improvement of liquid-liquid contact and mass transfer.The experiments on hydrodynamics and mass transfer were carried out with air-kerosene (benzoic acid)-water system, and the effect of air agitation was investigated.It is clear from the results that the air hold-up ,dispersed phases hold-up and mass transfer coefficient increase and flooding velocity goes down while increasing superficial air velocity.The over-agitation of air can cause over-dispersion and emulsification of the dispersed phase,deterioration of mass transfer performance,and even flooding.Packing helps to break up the droplet of dispersed phase and can effectively prevent the liquid from longitudinal mixing in extraction column,so the mass transfer performance of packed column is far better than that of non-packed.

大型萃取塔液体分布器性能和设计方法的研究

本文用界面张力极低的丁醇-水体系研究了管式液体分布器孔径和喷口流速对分散相液滴直径分布和液滴平均直径的影响。对适宜喷口速度的选择进行了定量的研究。在此基础上,编制了调整孔径和孔分布以保证分散相沿塔截面均匀分布的计算机程序,可用于石油化工系统大型萃取塔管式分布器的优化设计。

筛板结构与分布对脉冲萃取塔传质性能的影响

为了考察萃取柱内液滴的分散与聚集对于传质性能的影响,比较了3种不同筛板结构与分布的脉冲萃取塔的传质性能,即通过在标准柱内加入聚集板加强液滴的聚集,并通过改变板间距来调整塔内分散相的聚集、分散行为。结果表明,板间距为50mm,每隔3块标准板放置1块被分散相浸润的聚集板,可以有效地利用分散相液滴在塔内周期性的表面更新效应强化传质,传质效率较标准脉冲筛板萃取塔高30%以上。降低分散-聚集筛板分布的板间距后,连续相的轴向返混系数会明显降低,但分散性能降低,从而造成全塔的传质效率较低。因此优化塔内分散、聚集频率是设计高效萃取设备的关键因素之一。

QH-1型扁环填料萃取塔的设计计算——液泛速度的计算

在系统实验研究的基础上，选择基于特性速度的方法，得出用于中低界面张力体系的ＱＨ－１扁环填料萃取塔的液泛速度计算公式，可用于工业装置的设计计算。

复合填料萃取塔操作性能研究

在内径为０．１ｍ，高度为１．０ｍ的玻璃萃取塔中，对四种不同填料用低界面张力体系（正丁醇－丁二酸－水）研究了填料塔的流体力学和传质性能，实验结果表明，用其中的两种填料组合的复合填料萃取塔具有较大的通量和较高的传质效率，可望在工业装置中得到推广应用。

搅拌萃取塔液泛速度和滞存率的研究

在内径为 90 mm的搅拌萃取塔中 ,对分散相滞存率和液泛速度进行了研究 .实验用的物系为煤油 -水、煤油 - 15 %甘油水、锭子油 -水、2 -乙基己醇 -水 .实验结果表明 :转速、相比、物性对液泛速度、滞存率都有影响 ,而且在较低能耗下搅拌萃取塔处理界面张力大的物系时显示出较大优越性 .同时 ,利用因次分析法 。