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φ100折流板脉冲萃取柱水力学性能研究

作　者: 毕升
导　师: 景山
学　校: 清华大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 折流板脉冲萃取柱板开孔率板间距水力学吹气法
分类号: TQ051.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文在Φ100柱径的折流板脉冲萃取柱中,分别以1mol/L硝酸溶液及30%TRPO煤油溶液体系及1mol/L硝酸溶液及30%TRPO煤油溶液体系对吹气法测量存留分数方法和该这两种体系的水力学性能进行了研究,研究了结构参数(板间距参数)和操作参数(脉冲强度,流量等)对其水力学性能的影响。本文通过吹气法测量Φ100折流板脉冲萃取柱操作参数A和f及结构参数h来确定Sp和振幅A’之间关系从而来实现A’的在线测量。结果表明:在实验范围内,SP与板数n,连续相密度ρc成一次方关系,且与脉冲频率f无关,并通过对于30%TRPO煤油溶液/硝酸溶液体系和30%TBP煤油溶液/硝酸溶液体系的C 0 ?Af进行回归,得到相应的关联公式。通过Φ100mm折流板脉冲萃取柱水力学性能的研究表明:当脉冲强度在乳化区操作范围内(A’fm≤A’f≤0.02m/s),液泛通量随着脉冲强度的增大而减小,与流比与板间距无关;板间距和流比和不同体系对液泛存流分数的影响均不显著;无论水相连续还是有机相连续,脉冲频率对分散相存流分数的影响可以忽略,而连续相流速和流比与存留分数成正比关系。这些结论为折流板脉冲萃取柱在后处理流程中的设计和操作提供了依据。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第1章引言  10-20
  1.1 核用萃取设备  11-13
    1.1.1 核用萃取设备性能的比较  11-12
    1.1.2 脉冲萃取柱的结构  12-13
  1.2 折流板脉冲萃取柱水力学性能  13-18
    1.2.1 脉冲萃取柱的操作特性  13-14
    1.2.2 液泛速度影响因素  14-15
    1.2.3 正常操作时柱中两相流动的描述  15-16
    1.2.4 折流板脉冲萃取柱中正常操作时的流型  16-18
    1.2.5 折流板的浸润性  18
  1.3 吹气法测量折流板脉冲萃取柱中存留分数  18-19
  1.4 小结  19-20
第2章实验设备与方法  20-28
  2.1 实验设备与实验体系  20-24
    2.1.1 折流板萃取柱  20-21
    2.1.2 气体脉冲发生系统  21-22
    2.1.3 两相料液输送系统  22-23
    2.1.4 压降测量系统  23
    2.1.5 实验体系  23-24
  2.2 测量参数和实验方法  24-27
    2.2.1 A’的标定  24-25
    2.2.2 f 的确定  25
    2.2.3 分散相存留分数  25-26
    2.2.4 液泛通量和液泛存留分数  26
    2.2.5 两相流速  26
    2.2.6 参数测量范围  26-27
  2.3 实验注意事项  27-28
第3章 Φ100 折流板脉冲萃取柱水力学性能实验研究  28-63
  3.1 吹气法测量操作参数 A’和分散相存留分数Φ  28-37
    3.1.1 脉冲振幅的测量  28-33
      3.1.1.1 n 对S_p的影响  28-29
      3.1.1.2 S_p与f 之间的关系  29
      3.1.1.3 ρ_c 对S_p的影响  29-30
      3.1.1.4 脉冲强度A’f 对C_(0, Af) 的影响  30-33
    3.1.2 吹气法测量存留分数  33-37
      3.1.2.1 板间距参数h 对C_0值的影响  33-34
      3.1.2.2 30%TBP 煤油溶液/1M HNO_3硝酸溶液体系  34-35
      3.1.2.3 C_0关联式  35-37
  3.2 液泛特征  37-51
    3.2.1 液泛通量  38-43
      3.2.1.1 折流板脉冲萃取柱操作特性曲线  38-39
      3.2.1.2 30%TRPO 煤油溶液/硝酸溶液体系的液泛通量  39-41
      3.2.1.3 30%TBP 煤油溶液/硝酸体系的液泛通量  41-43
    3.2.2 液泛存留分数  43-49
      3.2.2.1 30%TRPO 煤油溶液/硝酸溶液体系的液泛存留分数  43-46
      3.2.2.2 30%TBP 煤油溶液/硝酸溶液体系的液泛存留分数  46-49
    3.2.3 两种体系液泛特征总结  49-51
      3.2.3.1 液泛通量  49-50
      3.2.3.2 液泛存留分数总结  50-51
  3.3 分散相存留分数  51-63
    3.3.1 30%TRPO 煤油溶液/硝酸溶液体系的存留分数  51-56
      3.3.1.1 f 对φ的影响  51-52
      3.3.1.2 连续相流速u_c对φ的影响  52-53
      3.3.1.3 流比L 对φ的影响  53-54
      3.3.1.4 A’和H 对φ的影响  54-56
    3.3.2 30%TBP 煤油溶液/硝酸溶液体系存留分数  56-61
      3.3.2.1 f 对φ的影响  56-57
      3.3.2.2 连续相流速uc对φ的影响  57-58
      3.3.2.3 流比L 对φ的影响  58-60
      3.3.2.4 A’，H 对φ的影响  60-61
    3.3.3 分散相存留分数小结  61-63
第4章结论  63-65
参考文献  65-67
致谢  67-68
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  68

φ100折流板脉冲萃取柱水力学性能研究

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