JGH226Ⅱ 数字型振动筛板萃取塔实验装置
数字型振动筛板萃取塔实验装置
一.装置特点
1.整个装置美观大气，结构设计合理，整体感强，能够充分体现现代化实验装置的概念。
2.设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。
3.整套设备除去特殊材料外均采用工业用304不锈钢制造，所有装备均进行精细抛光处理，体现了整个装置的工艺完美性。
4.塔节采用优质无机玻璃制作，视觉效果好，方便学生观察。
5.塔内构件及管道均由304不锈钢材质制作。
6.装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。
7.能在线监测实验原始数据，并可显示数据曲线。配真彩色TFT触摸屏带RS485接口，数据可通过U盘导出，可连接打印机打印数据。装置能够实现手动和自动无扰切换操作，并安装安全联锁保护和自动报警装置，保证设备正常运行杜绝安全事故。
二.装置功能
1.了解振动筛板萃取实验装置的构造和应用。
2.测定萃取效率。
3.掌握振动频率与萃取效率的相互关系。
三.技术指标
1.常温、常压操作。
2.萃取塔转动频率：20—250r/min。
3.传质单元数 NOE：0.4—3.0，传质单元高度HOE：0.3—2.0m，体积总传质系数,KYea：2.0×104--2.0×105 kgA/[m3.h.(kgA/kgs)]。
4.水流量：1.6～16 L/h，煤油流量：1.6～16 L/h。
5.装置外形尺寸：1200*500*2000m。
四.公用设施
水：装置自带不锈钢水箱，连接自来水接入。
电：电压AC220V，功率1KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
实验物料：水—煤油—苯甲酸。
外配设备、药品：煤油—苯甲酸、Na(OH)2标准液、化学分析仪。
五.主要配置及参数
1.304不锈钢水箱：250*250*250mm，3个。
2.萃取塔全为玻璃制作。直径为φ45mm高度为1200mm。共20块筛板组成，周围用螺杆固定。能很好的观察到实验发生的全过程。
3.定位器：倒U状 ，直径φ10mm，304不锈钢材质。
4.可调速电机：电压AC220V，功率60W，电机的振动转速由调速器由变频器调节。
5.轻重相流量计：金属远传转子流量计，流量范围1.6～16 L／h，4-20mA远传输出，流量检测机构。
6.宇电AI501（带485接口）数字转速显示仪，宇电AI702M（带485接口）多路温度显示仪，宇电AI702M（带485接口）多路流量显示仪。
7.测转速传感器：霍尔开关。
8.Pt100热电阻温度计 ：0—100℃。
9.MP型磁力驱动泵（两台）：功率30Ｗ，扬程8m。
10.正泰电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
11.管路、管件、快接件及阀门均采用304不锈钢材质，测控、电器设备在实验台架上。
12.不锈钢框架实验台（配脚轮均为万向轮带禁锢脚）。
13.软件组成：模拟模块：高达16位分辨率，RS485通讯模式；功能：温度、流量、转速等模拟量信号采集。配数据采集软件一套，在线工业组态软件一套。
六.测控组成
振动筛板萃取塔实验装置
一.装置特点
1.整个装置美观大气，结构设计合理，整体感强，能够充分体现现代化实验装置的概念。
2.设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。
3.整套设备除去特殊材料外均采用工业用304不锈钢制造，所有装备均进行精细抛光处理，体现了整个装置的工艺完美性。
4.塔节采用优质无机玻璃制作，视觉效果好，方便学生观察。
5.塔内构件及管道均由304不锈钢材质制作。
6.装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。
二.装置功能
1.了解振动筛板萃取实验装置的构造和应用。
2.测定萃取效率。
3.掌握振动频率与萃取效率的相互关系。
三.技术指标
1.常温、常压操作。
2.萃取塔转动频率：20—250r/min。
3.传质单元数 NOE：0.4—3.0，传质单元高度HOE：0.3—2.0m，体积总传质系数,KYea：2.0×104--2.0×105 kgA/[m3.h.(kgA/kgs)]。
4.水流量：1.6～16 L/h，煤油流量：1.6～16 L/h。
5.装置外形尺寸：1200*500*2000m。
四.公用设施
水：装置自带不锈钢水箱，连接自来水接入。
电：电压AC220V，功率1KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
实验物料：水—煤油—苯甲酸。
外配设备、药品：煤油—苯甲酸、Na(OH)2标准液、化学分析仪。
五.主要配置及参数
1.304不锈钢水箱：250*250*250mm，3个。
2.萃取塔全为玻璃制作。直径为φ45mm，高度为1200mm。共20块筛板组成，周围用螺杆固定。能很好的观察到实验的全过程。
3.定位器：倒U状 ，直径φ10mm，304不锈钢材质。
4.可调速电机：电压AC220V，功率60W，电机的振动转速由电位器手动调节（带限速装置）。
5.LZB-4水转子流量计：流量范围1.6～16L/h。
6.宇电AI501数字转数显示仪，宇电AI702M多路温度显示仪。
7.转速传感器：霍尔开关。
8.Pt100铂电阻温度传感器 ：0—100℃。
9.MP型磁力驱动泵（两台）：功率30Ｗ，扬程8m。
10.正泰电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
11.管路、管件、快接件及阀门均采用304不锈钢材质，测控、电器设备在实验台架上。
12.不锈钢框架实验台（配脚轮均为万向轮带禁锢脚）。
六.测控组成
振动筛板萃取实验装置 JGHY-L124型化工原理实验台设备产品介绍
振动筛板萃取实验装置 JGHY-L124型化工原理实验台设备产品介绍
振动筛板萃取实验装置 JGHY-L124型化工原理实验台设备产品视频介绍：
振动筛板萃取实验装置 JGHY-L124型化工原理实验台设备产品介绍
目录
一、概述………………………………………………………………1
二、设备性能与主要技术参数………………………………………1
三、实验目的…………………………………………………………2
四、实验原理…………………………………………………………2
五、实验流程图………………………………………………………6
六、实验操作步骤与注意事项………………………………………6
振动筛板萃取实验装置在液体混合物溶液中加入某种溶剂，使溶液中的组分得到全部或部分分离的过程称为萃取。溶剂萃取法是从稀溶液中提取物质的一种有效方法。广泛地应用于冶金和化工行业中。在黄金行业中，用溶剂萃取法提取纯金、银已有许多研究，在国外，其成熟技术已经工业应用多年。用萃取法从含氰废水中提取铜、锌的研究也多有报导。
溶剂萃取法也称液—液萃取法，简称萃取法。萃取法由有机相和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相质量密度不同将两相分开。有机相一般由三种物质组成，即萃取剂、稀释剂、溶剂。有时还要在萃取剂中加入一些调节剂，以使萃取剂的性能更好。
萃取过程是一个传质过程，溶质从水相传递到有机相中，直到平衡。因此要求萃取设备能充分地使水相中的物质在较短时间内扩散到有机相中，而且要求有机相的粘度不要过大，以免被吸收物质在有机相内产生较大浓度梯度而阻碍吸收进程。
萃取过程得到的富集了水相中某种物质或几种物质的有机相叫萃取相。经过萃取分离出某种物质或几种物质的水相叫萃余液。
通过反萃将萃取相的被萃取物分离出去才能使有机相循环使用。为了在有限的时间内完成萃取过程，一般设多级萃取和多级反萃取。以此增加被分离物质在有机相中的富集比并提高传质速率。
萃取所有的萃取设备主要有4种类型，即混合沉降器、填料塔、筛板塔、喷淋塔，近年来，又出现了外加能量的脉动填充塔和筛板塔以及分离密度差较小的离心分离器。
1、本实验装置主要由减速电机（振动机构）、磁力泵、流量计、高低位水槽、萃取塔、开关、指示灯、控制屏等组成。
2、玻璃萃取塔：塔径≥37mm，塔身高≥1000mm，塔的有效高度≥750 mm。
不锈钢转盘：直径≥35mm。能很好的观察到实验发生的全过程。
3、磁力输送泵，用于输送连续相和分散相。
4、流量计采用LZB-4(2.5-25L/H)液。本身带有流量调节阀，顺时针旋转为调小，逆时针则为调大。
5、减速、调速电机功率为0.50KW，速度数字显示并可根据你的要求在控制面板上按提示调整。
6、高低位水槽均采用不锈钢制作。
7、开关、指示灯 按下开关旋钮，指示灯亮，相应的工作便开始工作；顺旋钮上的箭头方向旋转旋钮则为关。当遇紧急情况需立刻停车，可直接断电，断电后仍须单独关掉各开关，应尽量避免出现这种情况。
8、控制屏 本实验装置振动频率，重相流量、轻相流量、的调节均在控制屏表面显示和操作。
1、了解振动萃取塔的结构。
2、掌握振动萃取塔性能的测定方法。
3、了解振动萃取塔传质效率的强化方法。
4、观察不同转速时，塔内液滴变化情况和流动状态。
5、固定两相流量，测定不同转速时萃取塔的传质单元数、传质单元高度及总传质系数。
1、液-液萃取设备的特点
液-液相传质过程和气-液相传质均属于相间传质过程。因此这两类传质过程有相似之处，但也有相当的差别。在液-液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大，所以从过程进行的流体力学条件看，在液-液相的接触过程中，能用于强化过程惯性力不大，同时已分散的两相，分层能力也不高。因此气液接触效率较高的设备，用于液-液接触就显得效率不高。为了提高液相传质设备的效率，常常补给能量，如搅拌、脉冲振动等。为使得两相逆流和两相分离，需要分层段，以保证足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。
2、液-液萃取塔的操作
2．1分散相的选择
在萃取塔中，为了使两相密切接触，其中一相充满设备中的主要空间，连续流动，称为连续相；另一相以液滴的形式，分散在连续相中，称为分散相。哪一相作为分散相对设备的操作性能、传质效果有显著影响。分散相的选择可通过小试或中试确定，也可根据以下几个方面考虑。
2.2液滴分散
为了使一相作为分散相，必须将其分散为液滴形式。一相液体的分散，亦即液滴的形式，必须使液滴有一个适当的大小。因为液滴的尺寸不仅关系到相际接触面积，而且影响传质系数和塔的流通量。
较小的液滴，固然相际接触面积较大，有利于传质；但是过小的液滴，其内循环消失，液滴的行为趋于固体球，传质系数下降，对传质不利。所以，液滴尺寸对传质的影响必须同时考虑这两方面的因素。
此外，萃取塔内连续相所允许的极限速度（泛点速度）与液滴的运动速度有关。而液滴的运动速度与液滴的尺寸有关。一般较大的液滴，其泛点的速度较高，萃取塔允许有较大的流通量；相反，较小的液滴，其泛点气速较低，萃取塔允许的流通量也较低。
液滴的分散可以通过振动机构来实现。液滴尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。
2.3萃取塔的操作
萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散相，分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此轻相作为分散相时，应使分散相不断在塔顶分层凝聚，当两相界面维持适当高度后，再开启分散相出口阀门，并依靠重相出口的U形管自动调节界面高度。当重相作为分散相不断在塔底分层凝聚，两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。
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。
3.1萃取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：
液液传质设备引入外界能量促进液体分散，改善两相流动条件，这些均有利于传质，从而提高萃取效率，降低萃取过程的传质单元高度，但应该注意，过度的外加能量将大大增加设备内的轴向混合，减小过程的推动力。此外过度分散的液滴，将削弱滴内循环。这些均是外加能量带来的不利因素。权衡利弊，外加能量应适度，对于某一具体萃取过程，一般应通过实验寻找合适的能量输入量。
在连续逆流萃取操作中，萃取塔的能量（又称负荷）取决于连续相容许的线速度，其上限为最小的分散相液滴处于相对静止状态时的连续相流率。这时塔刚处于液泛点（即为液泛速度）。在实验操作中，连续相的流速应在液泛速度下。为此需要有可靠的液泛数据，一般这是在中试设备中用实际物料实验测得的。
实验流程图
1、打开电源开关，再按泵的启动步骤启动连续相泵和分散相泵至高位水槽，但要注意其液位计的显示，达到液位计的最大值时应停泵，以免溢出。
2、利用重力，打开连续相进料阀，等到塔中灌满连续相--水后（并不是将重相灌满整个塔，要留一定空间分层用），打开电机开关，振动机构开始振动。（其中频率的显示按附中所写的按键说明操作）
3、再打开分散相阀甲苯，使两相充分混合。
4、待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，通过连续相的出口U形管上的界面调节阀，调节两相的界面于一定的高度。
5、取萃余相并对其浓度进行测定。
6、改变振动频率，测取不同振动频率下萃取的效率（传质单元高度）。注意当电机在线动作时不能对其速度和时间进行调整。只能等此次运行结束后再进行设定；每次运行完毕之后会有嘶嘶的声音，还须按一次停止才能算停止。对其转速或时间进行调整，且幅度较大，那么显示的数值在开始时将会有闪动，等
几秒钟数值显示稳定之后再按运行键。进行振动。
7、在最佳效率或转速下，增加两相流量，测定本实验装置的最大通量或液泛速度。此时可观察到分散相不断合并最终导致转相，并在塔顶（或塔底）出现第二界面。
8、实验完毕，将实验数据交给实验老师检查，先关掉分散相泵停止进料，再关好连续相泵。将塔底的排污阀打开把塔内的水都排尽。搞好卫生，离开实验室
9、注意 每使用一段时间后都必须对各水箱进行排污清洗，以免堵塞管道。实验完毕后用自来水将所有管道进行清洗。
七、附录实验数据的处理过程及结果：
萃取相传质单元数NOE的计算公式为:
在绘有平衡曲线YE─XR的图上绘制操作线，因为操作线通过以下两点:
轻入XRb＝0.00174(kg苯甲酸/ kg煤油)
重出YEb＝0.001(kg苯甲酸/ kg水)
轻出XRt＝0.00082(kg苯甲酸/ kg煤油)
重入YEt＝0
在YE─XR图上找出以上两点, 连结两点即为操作线。在YE＝YET＝0至YE＝YEb＝0.001之间,任取一系列YE值,可在操作线上对应找出一系列的XR值,再在平衡曲线上对应找出一系列的YE*值，代入公式计算出一系列的值。如下表所示:
