新型錐式泡罩萃取塔內液滴的分散和液泛研究

楊秋月, 王成習, 王 濤(浙江大學 化學工程與生物工程學院, 浙江 杭州 310027)

1 前 言

液液萃取是一種傳統的、通過相際傳遞實現分離目的的單元操作過程。連續逆流塔式萃取設備具有密閉性好、選擇性高、分離效果好、生產規模大、經濟安全等優點，當前已廣泛運用于核能、石油、醫藥、生物、新材料及環保等領域[1-2]。隨著化工工業生產需求的不斷擴大，開發具有良好性能的液液萃取塔受到了廣泛關注。

篩板塔是一種常用的塔式萃取設備，已被廣泛運用于芳烴抽提、潤滑油制備等石油化工領域。但在實際應用中，由于結構所限，當流量有較大變化時，會導致篩板塔內凝聚層不穩定，極易發生局部液泛，從而導致篩板塔操作彈性較低且設計要求較為苛刻。其次，雖然在篩板塔中因塔板的阻隔減小了軸向返混的影響，但對于大多數較難分散系統，篩板塔由于提供的有效相界面積有限，因而整體分離效率并不高。生產中可通過外加能量的方法改善分散效果，如加入脈沖、振動、攪拌槳等方式所形成的脈沖萃取塔[3]、往復振動篩板萃取塔、帶板間攪拌的脈沖篩板萃取塔[4]、帶離心攪拌的篩板萃取塔等。此外，改進篩板塔自身結構也是強化萃取性能的重要方式，如發展優勢塔板材料[5-7]、改善塔板構造(如篩孔孔徑、塔板間距、內部結構)等[8-9]，這些改進旨在改善萃取過程中“分散-聚并-分散”過程，提高傳質效率。為了強化萃取過程，本文也做了一些探索研究，提出了……