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萃取实验中主要控制的参数包括总流量、温度、搅拌强度、相界面高度等。
(1)总流量的控制
总流量即为轻、重两相流量的总和,控制总流量其实是控制萃取设备的生产能力,设备最大处理量一般在试运行时已经测定,但实验过程中原料液的组成可能发生变化,因此要根据情况对两相流量作适当的调整控制。
流量调整前应先调出液泛状态,确定液泛状态的总流量,然后在低于液泛状态的总流量下进行流量调整控制。
(2)温度的控制
温度对大多数萃取体系都有影响,这些体系都是通过温度对萃取剂和原料液的物理性质(溶解度、黏度、密度、界面张力)产生影响。
但温度过高,会增加萃余相的挥发损失,因此操作温度应适当控制。
(3)搅拌强度的控制
萃取过程中随着原料液组分、操作温度的变化,特别是界面絮凝物的积累,常常会影响混合相和分散相的特性,这就需要调整搅拌强度。
搅拌强度与转速和叶轮直径(脉冲频率)成正比。
搅拌强度越大,两相混合越好,传质效率越高。
但相的分离则与此相反,因此在研究实验中要根据不同的萃取体系,通过控制搅拌器的转速来调整适宜的搅拌强度。
(4)相界面高度的控制
相界面的位置直接影响两相的分离和夹带,相界面的位置最好位于重相入口和轻相出口之间,相界面的高度可以通过界面调节器来控制。
(5)液泛现象
萃取塔运行中若操作不当,会发生分散相被连续相带出塔设备外的情况,或者发生分散相液滴凝聚成一段液柱并把连续相隔断,这种现象称为液泛。
刚开始发生液泛的点称为液泛点,这时分散相、连续相的流速为液泛流速。
液泛是萃取塔操作时容易发生的一种不正常的操作现象。
液泛的产生不仅与两相流体的物理性质(如黏度、密度、表面张力等)有关,而且与塔的类型、内部结构有关。
对一特定的萃取塔操作时,当两相流体选定后,液泛由流速(流量)或振动脉冲频率和幅度的变化所引起,即流速过大或振动频率过快时容易发生液泛。
5.干燥过程的调节控制知识
对于一个特定的干燥过程,干燥器和干燥介质已选定,同时湿物料的含水量、水分性质、温度及要求的干燥质量也一定。
此时能调节的参数只有干燥介质的流量、进出干燥器的温度以及出干燥器时的湿度参数。
这些参数相互关联、相互影响,当规定其中的任意两个参数时,另外两个参数也就确定了,即在对流干燥操作中,只有两个参数可以作为自变量而加以调节。
在实际操作中,通常调节的参数是进入干燥器的干燥介质的温度和流量。
(1)干燥介质的进口温度和流量的调节
为了强化干燥过程,提高经济效益,在物料允许的最高温度范围内,干燥介质预热后的温度应尽可能高一些。
同一物料在不同类型的干燥器中干燥时允许的介质进口温度不同。
如在干燥器中,由于物料在不断翻动,表面更新快,干燥过程均匀、速率快、时间短,此时介质的进口温度可较高。
而在厢式干燥器中,由于物料处于静止状态,加热空气只与物料表面直接接触,容易使物料过热,应控制介质的进口温度不能太高。
增加空气的流量可以增大干燥过程的推动力,提高干燥速率,但空气流量的增加,会造成热损失增加,热利用率下降,使动力消耗增加;而且气速的增加,还会造成产品回收的负荷增加。
生产中,要综合考虑温度和流量的影响,合理选择。
(2)干燥介质出口温度和湿度的影响及控制
当干燥介质的出口温度提高时,废气带走的热量增大,热损失增大;如果介质的出口温度太低,废气中含有相当多的水汽,这些水汽可能在出口处或后面的设备中达到露点,析出水滴,破坏干燥的正常操作,导致干燥产品的返潮和设备受腐蚀。
离开干燥器时,干燥介质的相对湿度增加,会导致一定的干燥介质带走的水汽量增加。
但相对湿度增加,会导致过程推动力降低、完成相同干燥任务所需的时间增加或干燥器尺寸增大,最终使总的费用增大。
因此,必须根据具体情况全面考虑。
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