【摘要】：過(guò)程強(qiáng)化對(duì)于現(xiàn)代化工具有極為重要的意義,微反應(yīng)器作為過(guò)程強(qiáng)化的重要設(shè)備,近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前微反應(yīng)器的種類有很多很,但因?yàn)榉糯�、通道堵塞等方面存在的�?wèn)題,所以很少被應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中。基于此,對(duì)流微通道反應(yīng)器被設(shè)計(jì)出來(lái)。在本實(shí)驗(yàn)室前人的研究中證實(shí)該反應(yīng)器具有良好的微觀混合性能,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于清洗和放大。本論文研究了對(duì)流微通道反應(yīng)器在兩個(gè)液液萃取體系中的應(yīng)用,進(jìn)一步證明其工業(yè)應(yīng)用的價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)將對(duì)流微通道反應(yīng)器應(yīng)用于低萃取劑濃度的Cr(Ⅵ)的萃取。研究表明:氫離子濃度越高萃取效果越好;分別以環(huán)已烷、煤油和四氯化碳為稀釋劑進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),環(huán)已烷為稀釋劑時(shí)萃取效果最好,四氯化碳為稀釋劑時(shí)萃取效果最差。操作條件和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)萃取效果影響顯著:萃取率隨雷諾數(shù)的增大先升高后降低;待萃液和萃取液在體積流量相同的條件下進(jìn)料萃取效果最好;0.8 mm管徑,1.3 mm開口為反應(yīng)器最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)。在最優(yōu)操作條件下,后續(xù)攪拌10 min,萃取率可達(dá)55%左右。在相同的操作條件下,使用單束式和集束式對(duì)流微反應(yīng)器在萃取效果上相差不大;對(duì)于不同放大倍數(shù)的集束式反應(yīng)器,萃取結(jié)果也幾乎沒(méi)有差別,說(shuō)明反應(yīng)器基本無(wú)放大效應(yīng)。另外還探究了對(duì)于TBP進(jìn)行反萃的最佳的工藝條件。(2)采用超聲微波提取的方式進(jìn)行黑苦蕎麥中蘆丁的提取,正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取過(guò)程工藝條件,結(jié)果表明最佳工藝條件為:乙醇濃度為70%;提取時(shí)間為60 min;微波溫度為80 ℃;超聲功率為200 W。最優(yōu)條件下,蘆丁的提取率約為1.85%。以正丁醇為萃取劑使用對(duì)流微通道反應(yīng)器提純蘆丁,研究表明:蘆丁水溶液與正丁醇的體積為1:1時(shí)為最佳進(jìn)料比;萃取率隨雷諾數(shù)的增大先升高后降低;最佳反應(yīng)器規(guī)格是管徑0.8 mm,開口 0.8 mm。最優(yōu)條件下,后續(xù)攪拌5 min,蘆丁的萃取率約為90%。放大實(shí)驗(yàn)表明反應(yīng)器無(wú)放大效應(yīng)。研究證實(shí),對(duì)流微通道反應(yīng)器對(duì)于液液萃取具有一定的強(qiáng)化作用,反應(yīng)器易于放大且無(wú)放大效應(yīng),具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【圖文】：

１．１過(guò)程強(qiáng)化理論逡逑近年來(lái)，許多大學(xué)和研究所都在研究新的設(shè)備和技術(shù)，使用新設(shè)備和技術(shù)的化工逡逑廠具有緊湊、安全、高效、環(huán)保、可持續(xù)等特點(diǎn)，這些被認(rèn)為是過(guò)程強(qiáng)化。事實(shí)上過(guò)逡逑程強(qiáng)化己經(jīng)存在了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，，但在過(guò)去的幾年里才真正成為化學(xué)工程的一門特殊逡逑的學(xué)科。那么什么是過(guò)程強(qiáng)化？作為該領(lǐng)域先驅(qū)之一的Ｒａｍｓｈａｗ在１９９５年提出過(guò)程逡逑強(qiáng)化的定義就是在實(shí)現(xiàn)既定生產(chǎn)目標(biāo)的基礎(chǔ)上大幅減少化工廠規(guī)模。比如縮小單個(gè)設(shè)逡逑備的尺寸、減少單元操作數(shù)量或設(shè)備的數(shù)量，無(wú)論如何，減少的程度必須是顯著地［１］。逡逑Ｒａｍｓｈａｗ的定義是相當(dāng)狹隘的，認(rèn)為過(guò)程強(qiáng)化僅僅是減少設(shè)備數(shù)量和設(shè)備尺寸。事實(shí)逡逑上，這只是可能得到的效果之一�，F(xiàn)在普遍認(rèn)為過(guò)程強(qiáng)化的定義如下：過(guò)程強(qiáng)化包括逡逑開發(fā)新的設(shè)備和技術(shù)（與傳統(tǒng)常用的設(shè)備和技術(shù)相比能夠帶來(lái)制造和加工方面的顯著逡逑改進(jìn)）以降低設(shè)備尺寸／生產(chǎn)能力比、減少能耗以及降低廢棄物的產(chǎn)量，最終實(shí)現(xiàn)可持逡逑續(xù)生產(chǎn)的技術(shù)。簡(jiǎn)而言之就是能夠帶來(lái)更小、更清潔、更節(jié)能的化工生產(chǎn)的技術(shù)。逡逑

邐第二章集束式對(duì)流微通道反應(yīng)器的構(gòu)建邐逡逑第二章集束式對(duì)流微通道反應(yīng)器的構(gòu)建逡逑２．１單束式對(duì)流微通道反應(yīng)器逡逑單束式對(duì)流微通道反應(yīng)器（Ｓ－ＣＦＭＣＲ）反應(yīng)器是由不銹鋼毛細(xì)管制成，在毛細(xì)管逡逑中部通過(guò)線切割或激光燒蝕等技術(shù)切開一個(gè)矩形孔，如圖２－１所示。目前實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有逡逑反應(yīng)器開口大小有０．５邋ｍｍ、０．８邋ｍｍ、１．０邋ｍｍ和１．３邋ｍｍ等幾種規(guī)格；不鎊鋼毛細(xì)管內(nèi)逡逑徑有０．５邋ｍｍ、０．８邋ｍｍ和１．０邋ｍｍ等幾種規(guī)格。反應(yīng)過(guò)程中，兩股流體經(jīng)平流泵吸入分逡逑別從反應(yīng)器兩端進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器開孔處碰撞混合并流出反應(yīng)器。如圖２－２所示：逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ028.32

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2635388