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ф50折流板脉冲萃取柱的水力学性能研究

作　者: 吴伟
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: 2005年
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内容摘要

本文在50mm柱径的折流板脉冲萃取柱中,以1mol/L的硝酸及30%TRPO—煤油体系对吹气法测量存留分数方法和该体系的水力学特性进行了研究,研究了时均摩擦压降特征以及结构参数（板开孔率和板间距参数）和操作参数（脉冲强度,流量等）对水力学性能的影响。吹气法测量折流板脉冲萃取柱分散相存留分数的实验结果表明:时均摩擦压降在单相流速为零或者两相流比为1时均为零。当单相流速不为零时,脉冲强度对时均摩擦压降的影响显著。对硝酸溶液,流型影响因子随板间距增大而减小,随板开孔率增大而减小;对30%TRPO—煤油溶液,流型影响因子与板间距无关,随着雷诺数的增加而增大,随着板开孔率增加而减小。通过实验得到不同连续相时的流型影响因子计算公式。两相流比不为1时,时均摩擦压降可近似用相应连续相的单相流模型计算,这样计算得到的存留分数与利用体积置换法结果是一致的。对折流板脉冲萃取柱水力学特性的研究内容主要包括液泛特征及正常操作时分散相存留分数。实验结果表明:液泛通量随着脉冲强度的减小、流比以及板开孔率的增加而增加;而板开孔率为23%时,液泛存留分数比板开孔率为17%及30%的大,对于正常操作时,分散相的存留分数随连续相流速、流比呈线性增加,而脉冲强度、板开孔率及板间距相互影响,其中板开孔率为23%时,脉冲强度和板间距相互影响最大,结合液泛存留分数特征,建议在处理TRPO—煤油与HNO₃体系时,选择板开孔率为23%。上述实验研究,为折流板脉冲萃取柱的放大设计及在后处理厂中应用提供了初步基础。

全文目录

第1章引言  11-26
  1.1 国外萃取分离处理高放废液研究状况[2]  11-14
    1.1.1 TRUEX 流程  12
    1.1.2 DIAMEX 流程  12
    1.1.3 DIDPA 流程  12-13
    1.1.4 CTH 流程  13
    1.1.5 DHDECMP/DEB 流程  13-14
    1.1.6 俄罗斯流程  14
  1.2 我国萃取分离流程TRPO  14-15
    1.2.1 我国高放废液的特点  14-15
    1.2.2 TRPO 流程的特点  15
  1.3 核用萃取设备  15-17
    1.3.1 核用萃取设备性能的比较  15-16
    1.3.2 脉冲萃取柱的结构  16-17
  1.4 吹气法测量折流板脉冲萃取柱中存留分数  17-18
  1.5 折流板脉冲萃取柱水力学性能  18-25
    1.5.1 分散相存留分数  19
    1.5.2 液泛通量  19-21
    1.5.3 两相流动状况  21-24
    1.5.4 折流板的浸润性  24-25
  1.6 小结  25-26
第2章实验设备和实验方法  26-33
  2.1 实验设备  26-27
  2.2 试验流程  27-29
    2.2.1 单相流测量  28
    2.2.2 两相流验证  28-29
    2.2.3 正常水力学实验  29
  2.3 实验体系  29
  2.4 测量参数  29-30
  2.5 试验操作中注意事项  30
  2.6 实验数据处理方法  30-33
    2.6.1 单相流中Aω≠0 时(△P_f)|-的计算  30-31
    2.6.2 存留分数的测定  31-33
第3章吹气法测量折流板脉冲萃取柱存留分数  33-49
  3.1 单相流时(△P_f)|-特征  33-41
    3.1.1 u c = 0 时(△P_f)|-的特征  34-35
    3.1.2 u c 和Aω对(△P_f)|-的影响  35-36
    3.1.3 板间距参数h 对C_0的影响  36-38
    3.1.4 板开孔率参数δ对C_0 的影响  38-39
    3.1.5 小结  39-41
  3.2 两相逆流时(△P_f)|-特征  41-47
    3.2.1 L=1∶1 时,(△P_f)|-的特性  41-42
    3.2.2 L=1∶1 时,Ф的计算  42-43
    3.2.3 L≠1∶1 时,(△P_f)|-的特性  43-45
    3.2.4 L≠1∶1 时,板开孔率变化时(△P_f)|-的特性  45-47
    3.2.5 L≠1∶1 时,Ф的计算  47
  3.3 结论  47-49
第4章水力学实验研究  49-73
  4.1 液泛通量  49-54
    4.1.1 操作曲线  49-50
    4.1.2 h 对液泛通量的影响  50-52
    4.1.3 板开孔率对液泛通量的影响  52-53
    4.1.4 小结  53-54
  4.2 液泛存留分数  54-57
  4.3 分散相存留分数  57-73
    4.3.1 流速与分散相存留分数的关系  57-59
    4.3.2 板开孔率为17%时的变化规律  59-62
    4.3.3 板开孔率为23%时的变化规律  62-66
    4.3.4 板开孔率为30%时的变化规律  66-71
    4.3.5 小结  71-73
第5章结论  73-75
参考文献  75-78
致谢  78
声明  78-79
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  79

ф50折流板脉冲萃取柱的水力学性能研究

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