操作步球: 4-4微分草取 D在xy直角坐标系上龄出平衡战 ②如果巴知最林萃取收率,求算所需级数, ”集科袋轻 定 @牛青线支8,刊为第 Ba,)做水平线与操作线交点为Ca,) ①逐次进行,就可确定进料浓度为即时所需的颜数 点: 如图: 锦件袋)欢泽入 平推流模型 假设: 以为起 分元内对相作物料 因414平灌流模量 湘[资合动Ad2 稳态操作,输入一输出,则 左+k-x)=0 Tg=kra(xxt) 一重相在塔内的物料衡其微分方程 或中: +a(0*-=0 :空塔虎, 起塔藏面衣,心 轻相在塔内的勒料街算微分方程 湘平衡的x位红 上两的边界{ 1212 ① 在x-y直角坐标系上绘出平衡线 ② 如果已知最终萃取收率,求算所需级数, ③ 根据物料恒算,求出萃余相中溶质浓度x1,确定 操作线的初始点A(x1,y0),绘出操作线方程 操作步骤: 生化分离工程 第四章 第四章 | 67 ④ 从A(x1,y0)作垂线与平衡线交点B(x1,y1)为第一 级萃取器内的平衡浓度, ⑤ B(x1,y1)做水平线与操作线交点为C(x2,y1) ⑥ 逐次进行,就可确定进料浓度为xF时所需的级数 4-4 微分萃取 生化分离工程 第四章 第四章 | 68 1.采用塔式萃取,逆流接触 2.塔内溶质在其流动方向的浓度变化是连续的,用 微分方程描述。 3.微分萃取设备采用平推流模型和轴向扩散模型 特点: 生化分离工程 第四章 第四章 | 69 塔内两相流动均为平推流,即塔内同一截面上 每一相的流速和浓度均相等。 溶质浓度是轴向距离的连续函数。 平推流模型 假设: 重相(料液相H)从塔顶输入 轻相(萃取相L)从塔底输入 O表示塔顶,1表示塔底 X表示重相,y表示轻相 溶质 浓度(mol/dm3) 如图: H 生化分离工程 第四章 第四章 | 70 在稳态条件下,以塔顶为起 始点(z=0)取塔内微分高度dz, 在此微分元内对重相作物料 衡算: L 输入=ux·x·A 输出=ux(x+dx)A+TR·A·dz u:空塔速度, m/s A:塔截面积,m2 重相 式中: TR=kx.a(x-x*) 生化分离工程 第四章 第四章 | 71 u:空塔速度, m/s A:塔截面积,m2 TR: 相间传质速率,kmol/m3.s x*: 与轻相中溶质浓度达到相平衡的x值(x* =y/m) kx: 以重相浓度为推动力的总传质系数, m/s a: 塔内两相接触比表面积,m-1 稳态操作,输入=输出,则: 0 * k a x x dz dx ux x ——重相在塔内的物料衡算微分方程 * 0 y y dy u k ay y dz 生化分离工程 第四章 第四章 | 72 dz ——轻相在塔内的物料衡算微分方程 ky : 以轻相浓度为推动力的总传质系数,m/s y*: 与x相平衡的y值(y* =mx) x=x0 y=y0 z=0 x=x1 y=y1 z=L 上两式的边界条件