[发明专利]搅拌萃取塔自组装实验装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌萃取塔自组装实验装置及使用方法,用于化工原理实验教学。

背景技术

化工原理实验是化学工程与工艺以及相关专业的专业基础必修课程，具有显著的工程特点，该课程是培养学生工程意识与实践能力的重要教学环节。传统的化工原理实验装置均为固定的装置，实验测试项目单一，虽然可以开展验证型、设计型与研究型实验教学，但是教学内容、教学方法、教学模式相对固定。难以发挥学生学习的主体性，无法有效地培养学生工程实践动手能力以及对知识的探究学习能力。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种搅拌萃取塔自组装实验装置及使用方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种搅拌萃取塔自组装实验装置，包括萃取塔、轻相输送泵、重相输送泵、轻相槽、重相槽、回收槽、控制器，所述萃取塔为搅拌萃取塔，萃取塔顶部设置有搅拌电机，萃取塔内安装有搅拌桨，搅拌桨经联轴器与搅拌电机输出轴相连接，萃取塔上部经轻相回收管路与回收槽相连通，回收槽经带有回流阀门的管路与轻相槽相连通，轻相槽下部设置有带有轻相输出阀的轻相输送管，轻相输送管末端与轻相输送泵输入端相连接，轻相输送泵输出端经轻相输入管路与萃取塔下部相连通，轻相输入管路上依次设置有轻相流量计、轻相进口阀，重相槽下部设置有带有重相输出阀的重相输送管，重相输送管末端与重相输送泵输入端相连接，重相输送泵输出端经重相输入管路与萃取塔上部相连通，重相输入管路上依次设置有重相流量计、重相进口阀，萃取塔外侧设置有倒U型的重相出口管路，萃取塔下部设置有重相出口，重相出口与重相出口管路输入端相连通，重相出口管路输出端设置有出口阀，所述轻相输送泵、重相输送泵、轻相流量计、重相流量计、搅拌电机均与控制器电性连接。

进一步的，所述联轴器为波纹管联轴器。

进一步的，所述重相出口管路为软管。

进一步的，所述控制器设置在电控箱内，电控箱上设置有与控制器电性连接的电源控制开关、输送泵开关和流量、搅拌桨转速显示仪表。

进一步的，还包括带有阀门A的管路A、带有阀门B的管路B，管路A输出端与位于轻相输出阀与轻相输送泵输之间那部分轻相输送管相连通，管路B输出端与位于重相输出阀与重相输送泵输之间那部分重相输送管相连通。

进一步的，还包括带有排空阀门的排空管路，排空管路输入端与重相出口相连通。

进一步的，搅拌萃取塔自组装实验装置各部件能自由拆卸和组装。

一种搅拌萃取塔自组装实验装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）根据实验测试与研究需要，选择合适的轻相流量计、重相流量计、轻相输送泵、重相输送泵、搅拌桨，随后将搅拌萃取塔自组装实验装置各部件组装好；

（2）打开总电源控制开关，启动重相输送泵将重相槽中的重相液体经输送进入搅拌萃取塔顶部，自上而下充满整个萃取塔，萃取塔内的两相界面位置通过调节出口阀和重相出口管路的高度进行调节；

（3）启动轻相输送泵经将轻相液体由萃取塔底部输送进入萃取塔；

（4）启动搅拌电机，以适当的转速对萃取塔内的两相流体进行搅拌萃取；

（5）萃取完成后，轻相液体汇集于萃取塔顶部，通过轻相回收管路进入回收槽，重相液体从萃取塔的塔底经重相出口管路采出，分别对萃取塔采出的轻相液体和重相液体进行相应的组成分析，测定搅拌萃取塔中流体力学性能，获得萃取的传质性能参数，所述流体力学性能为阻力降、滞留分数、泛点，所述传质性能参数为传质系数、传质单元高度、传质单元数。

进一步的，搅拌桨具有不同桨叶形式和尺寸的搅拌桨学生以供选择。

进一步的，所述桨叶形式包括锚式、桨式、涡轮式、推进式、框式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，各部件能自由拆卸和组装，学生可灵活采用具有不同桨叶形式和尺寸的搅拌桨，而不仅为学生的实践动手能力提供自组装的实验平台，而且为学生的探究学习提供了更为灵活和多样的硬件条件。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为该发明的结构示意图。

图中：

1-轻相输送泵；2-轻相流量计；3-轻相进口阀；4-搅拌桨；5-萃取塔；6-搅拌电机；7-出口阀；8-重相槽；9-重相输送泵；10-重相流量计；11-重相进口阀；12-回收槽；13-轻相槽；14-电控箱；15-回流阀门；16-轻相输出阀；17-阀门A；18-重相输出阀；19-阀门B；20-排空阀门。

具体实施方式