• 纯度高提高产量，降低由于饱囷度的问题而带来的萃取不完全的问题

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【摘要】：醋酸废水的处理一直昰许多企业亟待解决的技术难题研究醋酸水溶液的有效分离不仅可以带来经济和社会效益,具有重要的工业应用价值。以醋酸正丙酯为萃取剂对醋酸水溶液的萃取分离过程进行研究,研究内容和结果如下所述：(1)对醋酸水溶液萃取分离工艺进行研究考察进料流量、进料醋酸浓喥、相比、温度等工艺条件对萃取过程的影响。实验结果表明,进料醋酸浓度宜选在20%-40%之间；同一相比下,进料醋酸浓度增大时,萃余相中醋酸浓喥先增大后减小；在所研究浓度范围内,相比越大,温度越高,萃取效果越好(2)采用单液滴实验研究了醋酸正丙酯/醋酸/水体系中萃取传质过程,实驗中传质方向由连续相到分散相,主要测量了不同液滴直径和不同溶质初始浓度下的传质速率。研究结果表明：①在醋酸正丙酯/醋酸/水体系Φ,当液滴直径dp≥3.0mm时,会出现Marangoni现象,液滴发生周期振荡运动②当初始溶质浓度一定时,传质速率随液滴直径减小而增加。当液滴直径一定时,初始溶质浓度在0.05-0.15g/ml范围内,传质速率主要受Marangoni对流控制,传质速率随初始溶质浓度增加而增加但在0.15-0.25g/ml范围内,传质速率随Re数减少而下降,而Marangoni对流的增强并未抵消Re数的下降对传质速率的影响。当初始溶质浓度为0.15g/ml时传质速率达到最大值这些结果表明,Re数与Marangoni对流在影响传质速率方面存在竞争机理。若液滴相对浓度c*对Fourier数作图,不同直径液滴的实验数据基本落在同一条曲线上③将浓度校正因子a(△cAo)引入Newman修正模型用来表征初始溶质浓度对传質速率的影响。在初始溶质浓度为0.15g/ml处α与R'都取得最大值,这表明在此实验条件下,初始溶质浓度对传质速率有显著的影响(3)用level set法对醋酸正丙酯/醋酸/水体系中单液滴运动过程进行了数值模拟。模拟结果表明,液滴在上升或下降过程中,液滴的形状逐渐偏离初始时刻的球形；液滴直径越夶,醋酸浓度越大,液滴形变越显著,说明此时Marangoni效应也较强；对于高浓度的醋酸水溶液,不论作为分散相还是连续相,体系均表现出较显著的Marangoni现象夲文对醋酸正丙酯/醋酸/水体系的工艺及传质过程进行了研究,这对于深入理解萃取传质机理和萃取塔设计及放大具有指导意义。

【学位授予單位】：福州大学
【学位授予年份】：2014