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初中化学结晶教案篇一

分液和萃取

教学设计

冯雪媃 一．教材分析

萃取是高中化学必修1第一章《从实验学化学》的基本实验操作方法。萃取是一种新方法。学习这种方法，主要是让学生对物质分离和提纯的有更进一步的认识。

二、教学目标（1）、知识与技能

⒈ 知道什么是分液，初步学会分液的基本操作，理解其适用范围。⒉ 了解分液漏斗的种类和适用范围，学会使用分液漏斗。⒊ 知道什么是萃取、萃取剂，初步学会萃取的基本操作。⒋ 学会应用萃取和分液操作从碘水中提取碘。（2）、过程与方法

在化学学习和实验过程中，逐渐养成问题意识，能够发现和提出有价值的化学问题，学会评价和反思，逐步形成独立思考的能力，提高自主学习能力，善于与他人合作。（3）．情感、态度和价值观

建立提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的科学思维。

三、教学重点和难点 教学重点：分液、萃取 教学难点：萃取

四、教学设计思路

在学习每个知识点时，先让学生预习，找出问题，再做探究性实验，在实验中分析问题，思考问题，再由实验上升到知识点的学习。这样就更加便于学生学习，学生也因此更加容易理解每个知识点。在教学中突出以下特点：

1、以实验为引导

通过实验引导学生发现问题，通过实验设计指导验证推论，培养学生发现和解决问题的能力。

2、以思维为核心

通过实验现象的观察分析，引导学生开展积极的思维活动，培养学生的辨析能力。

3、以学生为主体

通过组织讨论，发挥群体的智慧，完成知识的构建

五、仪器、药品

铁架台、烧杯、铁圈、分液漏斗（球形、锥形）、试管、试管架、胶头滴管；四氯化碳、苯、碘水、油水混合物。

六、教学过程

【ppt投影】引导学生指出蒸馏装置中的错误之处。【学生活动】观看、思考、回答。

【设计意图】检查学生对蒸馏知识的掌握情况。有利于知识的巩固。【问题引入】同学们，在前面我们共同学习了过滤、蒸发和蒸馏等混合物的分离和提纯方法，今天我们将继续学习剩下的两种分离和提纯方法，即分液和萃取。首先请大家根据所预习的知识回答以下问题？ 【ppt投影】

1、分离油和水的混合物用什么分离方法？

2、四氯化碳、苯、酒精、汽油等是有机溶剂，溶于水，不溶于水。

3、从碘水里如何提取碘？

【学生活动】结合预习的内容。学生积极思考，讨论、自由回答。【设计意图】了解学生学习的需要，营造了民主宽松的气氛。检查预习成果，潜意识强化自主学习的作用。培养了学生的表达能力。【过渡】我们来学习分离油水混合物的方法——分液。

【演示实验】介绍分液漏斗，演示分液操作（分离油水混合物）。⑴ 分液漏斗

球形分液漏斗——滴加反应液 锥形分液漏斗——分液 ⑵ 分液操作

① 检查分液漏斗是否漏水；

② 混合液体倒入分液漏斗，将分液漏斗置于铁圈上静置（如教材p9 图1-8）

③ 打开分液漏斗活塞，再打开旋塞，使下层液体（水）从分液漏斗下端放出，待油水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞； ④ 把上层液体（油）从分液漏斗上口倒出。【学生活动】倾听、观察、思考。【设计意图】让学生掌握分液漏斗的使用方法。

【归纳小结】我们已经知道什么是分液漏斗，也初步学会了分液操作。那么你能否总结出分液的适用分离什么样的混合物？

【学生活动】思考、交流，个别回答：分液适用于分离互不相溶的液体混合物。

【设计意图】让学生学会归纳。

【问题引入】四氯化碳、苯不溶于水，故四氯化碳与水的混合物、苯与水的混合物用分液的方法分离。哪四氯化碳、苯它们的密度比水大还是小？

【学生活动】积极讨论，各抒己见。

【实验探究1】取一支试管，先加适量的水，再加少量的四氯化碳，最后加少量的苯，观察现象。

【学生活动】认真观察，从实验现象容易得出结论：四氯化碳不溶于水，密度比水大，在水的下一层。苯不溶于水，密度比水小，在水的上一层。

【实验探究2】取2支试管，分别注入少量水和四氯化碳，然后均投入小粒碘，观察实验现象。

【提问】从实验中你能得出什么结论？

【学生活动】认真观察，从实验现象中容易的出结论：碘不易溶于水但易溶于四氯化碳。【设疑】

若在盛有四氯化碳和水的混合物中投入小粒碘，并不断振荡试管，现象会如何呢？请说出你的猜想和运用的依据。【学生分组讨论、师生交流】

组织学生对以上分组问题展开讨论，经过一段时间的讨论后，给机会学生发表见解，然后收集各组意见整理，大致有以下几种猜想：

猜想一：认为碘溶于四氯化碳而不溶于水，依据是碘最后落在四氯化碳层；

猜想二：认为碘溶于水而不溶于四氯化碳，依据是碘下落时先经过水层；

猜想三：认为碘溶于四氯化碳而不溶于水，依据是碘易溶于四氯化碳，而不易溶于水；

【实验探究3】在盛有四氯化碳和水的混合物的试管中投入小粒碘，并不断振荡试管，静置后观察现象。

【学生活动】认真观察，从实验现象中得出结论：水层基本无色。实验证明猜想三是正确的。【实验探究4】

[学生动手实验]把四氯化碳加入碘水中、振荡，注意观察、比较振荡前后的实验现象，从这个实验你能有什么启发？

【学生活动】实验、观察现象、相互交流。个别回答：振荡前上层棕黄色，下层无色，振荡后上层无色，下层紫红色；碘会从溶解度较小的(水)溶剂中转移到溶解度较大的（四氯化碳）溶剂中。

【设计意图】通过问题引入，实验探究，让学生了解新知，培养学生观察和思考能力。【探索新知】其实刚才所做的实验就是从碘水中用四氯化碳萃取碘。那么你能否归纳出萃取的定义呢？

【学生活动】倾听、思考、交流。个别回答：利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度的差别，用溶解度叫大的溶剂把溶质从溶解度较小的溶剂中提取出来的操作叫萃取。【设计意图】让学生学会归纳。

【讲解】在萃取中，溶解度较大的溶剂我们把它称做萃取剂，那么可以用作萃取剂的物质有那些特殊的要求？请从刚才的实验进行思考。【学生活动】思考、交流。个别回答：①与原溶剂互不溶；②与溶质不发生化学反应；③溶质在其中的溶解度远大于溶质在原溶剂中的溶解度。

【设计意图】让学生学会分析问题，学会由特殊到一般的规律。【思考与交流】大家知道碘酒吗？我们能否利用酒精萃取碘水中的碘？为什么？我们还可以选择哪些物质来萃取碘水中的碘？已知碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度。

【学生活动】思考、交流。个别回答：①不能用酒精萃取，因为酒精与水互溶；②还可以利用汽油、煤油、苯等。【设计意图】巩固新知，拓展新知。

【归纳小结】这节课我们通过实验探究，学习了分离互不相溶的液体混合物的方法——分液，也学会了利用萃取剂把溶质从原溶剂中提取出来的方法——萃取。通过学习你知道萃取和分液的关系吗？ 【学生活动】倾听、思考、交流。个别回答：萃取之后经常会利用分液作进一步的分离、提纯。【课堂检测】见导学案

【设计意图】检测学生对本节课的课堂效果是否达到高效。【课后作业】复习本节课内容

七、板书设计

§1—1化学实验基本方法

二、混合物的分离和提纯

4、分液

⑴ 适用范围：分离互不相溶的液体混合物。如油水混合物。⑵ 仪器：分液漏斗 ⑶ 操作要点：

① 检查分液漏斗是否漏水；

② 混合液体倒入分液漏斗，将分液漏斗置于铁圈上静置； ③ 打开分液漏斗活塞，再打开旋塞，使下层液体从分液漏斗下端放出，待油水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞； ④ 把上层液体从分液漏斗上口倒出。

5、萃取 ⑴ 定义：

利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度的差别，用溶解度叫大的溶剂把溶质从溶解度较小的溶剂中提取出来的操作叫萃取。⑵ 萃取剂的要求 ① 与原溶剂互不溶； ② 与溶质不发生化学反应；

③ 溶质在其中的溶解度远大于溶质在原溶剂中的溶解度。常用萃取剂：四氯化碳、苯、汽油、煤油

八、教学反思

、

初中化学结晶教案篇二

结晶、萃取

1.结晶器

用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多，按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。

1.1强制循环蒸发结晶器

一种晶浆循环式连续结晶器（图1）。操作时,料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。

1.2dtb型蒸发结晶器

即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器。1.3奥斯陆型蒸发结晶器

又称为克里斯塔尔结晶器，一种母液循环式连续结晶器。2.萃取

液－液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分a从原料液转换到溶剂s的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：

1.1混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程；

1.2沉降分层 分离出萃取相与萃余相。1.3脱出溶剂 获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。翠取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。

3.1 液-液萃取设备

和气-液传质过程类似, 在液-液萃取过程中, 要求在萃取设备内能使两相密切接触并伴有较高程度的湍动,以实现两相之间的质量传递;而后,又能较快地分离.但是, 由于液液萃取中两相间的密度差较小,实现两相的密切接触和快速分离.要比气液系统困难的多.为了适应这种特点,出现了多种结构型式的萃取设备。目前,为了工业所采用的各种类型设备已超过30种,而且还不断开发出新型萃取设备。根据两相的接触方式,萃取设备可分为逐级接触式和微分接触式两大类;根据有无外功输入,又可分为有外能量和无外能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况如下表: 本接简要介绍一些典型的萃取设备及其操作特性。

3.2混合-澄清槽

混合-澄清槽是最早使用,而且目前仍广泛用于工业生产的一种典型逐级接触式萃取设备。它可单级操作,也可多级组合操作.每个萃取级均包括混合槽和澄清槽两个主要部分。为了使不互溶液体中的一相被分散成液滴而均匀分散到另一相中,以加大相际接触面积并提高传质速率,混合槽中通常安装搅拌装置.也可用脉冲或喷射器来实现两相的充分混合。澄清器的作用是将已接近于平衡状态的两液相进行有效的分离.4.塔式萃取设备

习惯上,将高径比很大的萃取装置统称为塔式萃取设备.为了获得满意的萃取效果, 塔设备应具有分散装置,以提供两相混合和分离所采用的措施不同,出现不同结构型式的萃取塔。

4.1填料萃取塔

用于萃取的填料塔与用于气－液传质过程的填料塔结构上基本相同，即在塔体内支承板上充填一定高度的填料层。萃取操作时，连续相充满整个塔中，分散相以液滴状通过连续相。5.萃取设备的选择

各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求，然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 5.1所需的理论级数

当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求;当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备, 5.2生产能力

当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大.5.5其它

在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。

四、课堂小结

本节课所学知识点比较多，但应分清主次，应重点复习需掌握结晶和萃取的定义，了解相关设备的结构及工作原理。

五、布置作业

课后习题3（34-46）。

初中化学结晶教案篇三

12萃取

本章学习要求

1.熟练掌握萃取过程的原理；部分互溶物系的液-液相平衡关系；萃取过程（包括单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取）的计算；对于组分b、s部分互溶体系，要会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算；对于组分b、s不互溶体系，则可仿照吸收的计算方法。

2.理解溶剂选择的原则；影响萃取操作的因素；萃取剂和操作条件的合理选择；萃取过程的强化措施。

3.了解萃取操作的经济性；萃取操作的工业应用；液-液萃取设备及选用。

12.1 概述

液－液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分a从原料液转换到溶剂s的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。

蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。

一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：

1.混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程；

2.沉降分层 分离出萃取相与萃余相。

3.脱出溶剂 获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。

萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。

12.2 液液相平衡 12.2.1三角形相图

根据组分间的互溶度，三元混合体系可分为两类：

（1）ⅰ类物系组分a、b及a、s分别完全互溶，组分b、s部分互溶或完全不互溶；（2）ⅱ类物系 组分a、s及组成b、s形成两对部分互溶体系 本章重点讨论ⅰ类物系连续操作的逐级接触萃取过程。

12.2.1 三元体系的相平衡关系

萃取过程以相平衡为极限。相平衡关系是进行萃取过程计算和分析过程影响因素的基本依据之一。

对于组分b、s部分互溶物系，相的组成、相平衡关系和萃取过程的计算，采用等腰三角形相图最为方便。常用质量百分率或质量分率表示相组成。1 相组成在三角形相图上的表示

三角形的三个顶点分别表示纯组分a、b、s。

三角形的边ab、as和sb依次表示组分a与b、a与s以及s与 b的二元混合液。

三角形内任意一点代表三元混合液的组成。2 相平衡关系在三角形相图上的表示

⑴溶解度曲线、联结线、辅助曲线和临界混熔点

要能够根据一定条件下测得的溶解度数据和共轭相的对应组成在三角形相图上准确作出溶解度曲线、联结线、辅助曲线（又称共轭曲线），并确定临界混溶点。会利用辅助曲线由一已知相组成点确定与之平衡的另一相组成点的坐标位置。

溶解度曲线将三角形分成单相区（均相区）与两相区，萃取操作只能在两相区中进行。

① 不同物系在相同温度下具有不同形状的溶解度曲线。

② 同一物系，当温度变化时．可引起溶解度曲线和两相区面积的变化，甚至发生物系的转化。一般温度升高，组分间互溶度加大，两相区面积缩小，不利于萃取分离。

一定温度下，同一物系的联结线倾斜方向随溶质组成而变，即各联结线一般互不平行，少数物系联结线的倾斜方向也会发生改变（等溶度体系）。⑴分配系数和分配曲线

① 分配系数 在一定温度下，溶质a在平衡的萃取相和萃余相中组成之比称为分配系数，即

同样，对干组分b也可写出相应表达式：

在操作条件下，若组分b、s互不相溶，则以质量比表示相组成的分配系数可改写成如下式，即

② 分配曲线 若主要关心溶质a在平衡的两液相中的组成关系，则可在直角坐标图上表示相组成，即在直角坐标图画出x－y关系曲线，此即分配曲线。在操作条件下，若组分b、s不互溶，则可仿照吸收中平衡曲线的方法作出以质量比表示相组成的xy相图。再若在操作范围内，以质量比表示相组成的分配系数k为常数，平衡关系可表示为直线方程，即

分配曲线为通过原点的直线。3 萃取过程在三角形相图上的表示（1）萃取过程的三个基本阶段

萃取过程的三个基本阶段可在三角形相图上清晰地表达出来。① 混合

将skg的萃取剂加到 f kg的料液中并混匀，即得到总量为 m kg 的混合液，其组成由点m的坐标位置读取。

式中，f为料液量，kg或kg／s；s为萃取剂的量，kg或 kg／s；m为混合液的总量，kg或kg／s；xf为原料液中溶质的质量分率； ys为溶剂中溶质的质量分率，对于纯溶剂，ys=0 xm为混合液中溶质的质量分率。② 沉降分层

混合液沉降分层后，得到平衡的两液相e、r，其组成由图上读得，各相的量由杠杆规则及总物料衡算求得，即

式中 e为萃取相的量，kg或kg/s；

r为萃余相的量，kg 或kg/s、分别代表线段的长度。

图中的m点称为和点，r、e或f、s称为差点。③ 脱除溶剂

和萃余液，若将得到的萃取相及萃余相完全脱除溶剂，则得到萃取液其组成由图上读得，其量利用杠杆规则确定，即

或

f=+

杠杆规则是物料衡算过程的图解表示，萃取过程在三角形相图上的表示和计算，关键在干熟练地运用杠杆规则。（2）萃取剂的选择

萃取剂的选择是萃取操作分离效果和是否经济的关键。选择萃取剂时时主要考虑如下因素。

① 萃取剂的选择性和选择性系数

选择性是指萃取剂s对原料液中两个组分溶解能力的差异，可用选择性系数来表示，其对应于蒸馏中的相对挥发度，统称为分离因子。萃取操作中值均应大于1。值越大，越有利于组分的分离；若=1，萃取相和萃余相脱除溶剂s后将具有相同的组成，且均等于原料液的组成，无分离能力，说明所选择的萃取剂是不适宜的。

当在操作条件下组分b、s可视作不互溶时，② 组分b、s间的互溶度

组分b、s间的互溶度愈小愈有利萃取分离，完全不互溶为理想情况。③ 萃取剂回收的难易 易于回收可降低能量消耗。④ 其它

两相密度差要大，界面张力适中，粘度与凝固点要低，化学及热稳定，无毒不易燃，来源充，价格低廉等。

=0，选择性系数趋于无穷大。

12.2 萃取过程的计算

重点讨论级式接触萃取过程的计算，且假设各级均为理论级。1．单级接触萃取

单级萃取操作中，通常有两种类型计算：（1）已知原料液组成及其处理量，规定萃余相组成，要求计算萃取剂用

。量、萃余相的量及、萃取相的组成萃取剂的用量可利用杠杆规则确定：

或

萃取相的组成由其坐标位置从图上读得，e相和r相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。（2）已知原料液的组成及其处理量、要求计算萃取相、萃余相的量及两相的组成。此类计算需利用辅助曲线通过和点m试差法作联结鲜．两相组成由联结线两端的坐标位置读得，两相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。当组分b、s可视作完全不互溶时，则以质量比表示相组成的物料衡算式为

一般可由点s作溶解度曲线的经过单级萃取后所能获得的最高萃取液组成切线而确定。

2．多级错流接触萃取

多级错流接触萃取操作的特点是：每级都加入新鲜溶剂，前级的萃取相为后级的原料，传质推动力大。只要级数足够多，最终可获得所希望的萃取率，其缺点是溶剂用量较多。

多级错流接触萃取设计型计算中，通常已知f、xf。及各级溶剂用量si，规定最终萃余相组成，要求计算所需理论级数。

根据组分b、s的互溶度，萃取理论级数的计算有如下三种方法： ①

② 组分b、s不互溶时的直角坐标图解法

设各级溶剂用量相等，则各级萃取相中的溶剂和萃余相中的稀释剂b均可视作常量，在xy坐标上求解萃取级数非常简便。

错流萃取的操作线方程式为

在x－y坐标图上求解萃取理论级数的步骤略。③ 解析法求解理论级数

若在操作条件下，组分b、s可视作完全不互溶，且以质量比表示相组成的分配系数k可视作常数，再若各级溶剂用量相等，则所需萃取级数可用下式计算：

⑶ 多级逆流接触萃取

多级逆流接触萃取操作的特点是：大多为连续操作，平均推动力大、分离效率高、达到规定萃取率溶剂用量最少。

多级逆流萃取的设计型计算中，原料液处理量f及其组成成均由工艺条件规定，溶剂用量s及其组成所需的理论级数。、最终萃余相组

由经济权衡而选定，要求计算根据组分b、s的互溶度及平衡关系，理论级数的计算可分别采用如下方法。① 组分b、s部分互溶时的图解计算法

对于组分b、s部分互溶物系，常在三角形坐标图上利用平衡关系和操作关系，用逐级图解法求解理论级数。多级逆流萃取的操作线方程式为

式中的称为操作点，为各条操作线上的共同点，可将其视为通过各级的“净流量”。为虚拟量，通常由

与的延长线交点来确定点的位置。

若萃取过程所需理论级数较多时，可在直角坐标图上绘出分配曲线与操作线，在操作线与分配曲线之间画阶梯求解理论级数。② 组分b、s不互溶时理论级数的计算

根据平衡关系情况，可用图解法和解析法求解理论级数。

在x－y坐标图上求解理论级数的方法与脱吸计算十分相似。此时的操作线方程式为

若在操作范围内以质量比表示相组成的分配系数为常数时，可用下式求解理论级数：

再若分配曲线与操作线为互相平行的直线时（即为），所需理论级数可表示

③ 溶剂比（或）和萃取剂的最小用量

和精馏中的回流比 r、吸收中的液气比 l／v相对应，萃取中的溶剂比 s／f（或 s／b）表示了萃取用量对设备费和操作费的影响，达到指定分离程度需要无穷多个理论级时所对应的萃取剂用量为最小溶剂用量，用在三角形相图上，出现某条操作线与联结线重合时对应的量。

表示。

即为最小萃取剂用在x－y或x－y坐标图上，出现某操作线与分配曲线相交或相切时对应的为最小萃取剂用量。

对于组分b、s完全不互溶的物系，萃取剂的最小用量可用下式计算：

即

适宜的萃取剂用量通常取为s=1，1～2.0⑷ 微分接触逆流萃取

微分接触逆流萃取操作常在塔式设备内进行。塔式设备的计算和气液传质设备一样，即要求确定塔高及塔径两个基本尺寸。① 塔高的计算

塔高的计算有两种方法，即（a）理论级当量高度法。

式中 hets为理论级当量高度，m； h为萃取段的有效高度，m； n 为逆流萃取所需理论级数，无因次

（b）传质单元法（以萃取相为例）假设在操作条件下组分b、s完全不互溶，用质量比表示相组成，再若在整个萃取段内体积传质系数萃取段的有效高度可用下式计算： 式中

为萃余相的总传质单元高度，m ；

可视作常数，则

为总体积传质系数，kg/(m3·h·△x)为萃余相的总传质单元数；

萃取相的总传质单元高度或总体积传质系数由实验测定，也可从手册查得。萃余相的总传质单元数可用图解积分法求得。当分配系数k为常数时，平均推动力法或萃取因子法计算。萃取因子法的计算式

可用

当时。

2．塔径的计算

塔径的尺寸取决于两液相的流量及适宜的操作速度，可用下式计算：

式中 分别为连续相与分散相的体积流量，m3/s； 分别为连续相与分散相的空塔气速，m/s；

实际设计时，空塔速度可取液泛速度的50％～80％。关于液泛速度，许多研究者针对不同类型的萃取设备提出了经验或半经验的公式，还有的绘制成关联线图。

12.3 液一液萃取设备

12.3.1 概述

和气液传质过程相类似，在液一液萃取过程中，要求萃取相和萃余相在设备内密切接触，以实现有效的质量传递；尔后，又能使两相快速、完善分离，以提高分离效率。由于萃取操作两相密度差较小，对设备提出了更高的要求。1.为使两相密切接触、适度湍动、高频率的界面更新，可采用外加能量，如机械搅拌、射流和脉冲等；

2.为两相完善分离，除重力沉降分离外，还可采用离心分离（离心分离机、旋液分离器等）；

3.萃取设备的分类属两相接触方式，可分为逐级接触式和微分接触式两类；根据有无外功加入，可分为有回水量和无外加能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况见相关章节 萃取设备的选择 根据物系性质、分离的难易和程度、设备特性等合理选取萃取设备类型和尺寸。

12.3.2萃取设备的选择

各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求，然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 1.所需的理论级数

当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求;当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备,如脉冲塔,转盘塔,往复筛板塔,混合澄清槽等.2．生产能力

当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大.3.物系的物性性质

对界面张力较小,密度差较大的物系,可选用无外加能量的设备.对密度差小,界面张力小,易乳化的难分层物系,应选用离心萃取器.]对有较强腐蚀性的物系,宜选用结构简单的填料塔或脉冲填料塔.对于放射性元素的提取,脉冲塔和混合澄清槽用得较多.若物系中有固体悬浮物或在操作过程中产生沉淀物时,需周期停工清洗,一般可采用转盘萃取塔或混合澄清槽.另外,往复筛板塔和液体脉动筛板塔有一定的资清洗能力,在贸些场合也可考虑选用.4.物系的稳定性和液体在设备内的停留时间

对生产要考虑物料的稳定性,要求在萃取设备内停留时间短的物系,如抗菌素的生产.用离心萃取器合适;反之,若萃取物系中伴有缓慢的化学反应, 要求有足够的反应时间,选用混合-澄清槽为适宜.5.其它

在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。

初中化学结晶教案篇四

化工原理实验心得

院系：化学化工学院

专业：应用化学（含职教师范）学号：姓名：

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2014.12.05

化工原理实验是化工原理中理论与实践相联系、相结合的重要教学环节之一。其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论只是的理解，通过实验操作喝实验现象的观察，使我们掌握一定的基本实验技能。

这个学期我们通过流体流动阻力的测定、离心泵性能、传热系数的测定等实验，通过实验的方式，我觉得让我们对课上的基础理论知识有了更为深刻的理解，更加地了解了化工原理的理论与实践的结合，记忆更加深刻，有助于我们在这一门课程上的学习。

开始的时候我并不是很了解，也不是很理解许多实验仪器的使用方法以及如何通过实验的方法验证课上学的理论知识，虽然说每次实验可前，都有可以参考的书籍，但是在没有真正接触刀实验的时候还是会有一些一头雾水的感觉。我觉得课前老师的讲解非常重要，自己不明白的地方，通过老师的讲解和操作便会豁然开朗。如果不知道或是不明白实验的原理和实验仪器的操作方法，那么是不会真正利用到实验的真正价值的。

让我印象最深的是离心泵特性曲线测定实验。

第一，这个实验的目的是了解离心泵的结构与特性，熟悉离心泵的操作和测定离心泵在一定转速下的特性曲线。

第二，这个实验的原理是离心泵的特性曲线是在恒定转速下泵的扬程，轴功率及效率与泵的流量之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

（1）扬程h的测定与计算

取离心泵进口真空表和出口压力表处为1,2截面，列伯努利方程

z1+（p0-p1）/ρg+u1^2/2g+h=z2+(p0+p2)/ ρg+u2^2/2g+hf,1-2（2）轴功率n的测量与计算

泵的轴功率=电动机的输入功率×电动机的效率×传动效率=n电η电η传（3）效率η的计算 η=ne/n=hqvρg/n(4)转速改变时的换算

泵的特性曲线是在一定转速下的实验所得，但实际上感应电动机在转矩的改变时，其转速会有变化，因此需换算。一般以4～5人为一小组合作进行实验，实验前必须作好组织工作，做到既分工、又合作，每个组员要各负其责，并且要在适当的时候进行轮换工作，这样既能保证质量，又能获得全面的训练。

第三，实验流程

泵将水箱中的水吸入泵体，吸入导管上装有泵进口压力传感器，吸入导管的底端装有底阀，其作用是防止灌泵时水漏出，实验中通过软件改变电动调节阀开度调节流量，流量值由涡轮流量计测，离心泵进，出口处的压力由压力传感器测。

第四，实验数据处理

（1）根据所测数据计算对应流量下的h,n, η。

（2）根据比例定律，求出转速为2900r/min时，对应流量下泵的h’，n’，η’。

数据处理过程中应注意实验中由于水的循环使用，温度会不断升高，这样水的密度会随着变化，所以密度应取对应温度时的值。还有绘图时应尽量使各曲线在同一区域，是美观并便于分析。

最后，通过做这个实验发现做此实验应注意以下这些事项

（1）实验设备的启动操作，应按教材说明的程序逐项进行，设备启动前必须检查：

（a）对泵、风机、压缩机、真空泵等设备，启动前先用手扳动联轴节，看能否正常转动。

（b）设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否合乎流程要求。上述两点皆为正常时，才能合上电闸，使设备运转。

（2）操作过程中设备及仪表有异常情况时，应立即按停车步骤停车并报告指导教师，对问题的处理应了解其全过程，这是分析问题和处理问题的极好机会。

（3）操作过程中应随时观察仪表指示值的变动，确保操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象时应注意观察研究，分析其原因，不要轻易放过。

我认为实验的过程是一个既快乐而又充满理性知识的过程，就像书本上的知识能够用到实处，不再那么枯燥无味。通过自己动手操作和计算将原理进行证明，自己亲身奖励去学习化工原理的相关知识。

例如流动阻力的测定实验目的是让我们了解流动阻力的测定方法，确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。由于一开始对这个试验不是很了解，所以流体的流量过小达不到实验的预期效果。

化工原理实验最重要的是将理论付诸实践当中，平时我们上化工原理课的时候，只能通过老师的讲解，自己的想象了解知识，许多时候我们甚至不能知道为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们这样一个平台，我们可以通过实验锻炼动手能力，团队合作能力不再读死书，死读书。学习化工原理实验课程，可以在学习化工原理理论知识的基础上，进一步理解一些比较典型的或已被应用的化工过程与设备的原理和操作，巩固的深化化工原理理论知识

以上是我对这学期的几个实验的总结，通过这些实验我也确实从中学到了不少知识，对我的生活和学习都有很大的帮助。希望在这些实验的基础上能把下学期的实验做的更好。

初中化学结晶教案篇五

比容：单位质量的流体所具有的体积，用v表示

剪应力：单位面积上的内摩擦力，以τ

压强：流体的单位表面积上所受的压力，称为流体的压力强度，简称压强

流量：单位时间内通过管道任一截面的流体量

体积流量：单位时间内流体流经管道任一截面的体积，质量流量：单位时间内流体流经管道任一截面的质量，流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离，稳态流动：流体在各截面上的有关物理量仅随位置而变，不随时间改变。

流动边界层：流体流经固体壁面时，由于粘性力的存在，在壁面附近产生了速度梯度，这一存在速度梯度的区域称为流动边界层。

局部阻力：流体流经一定管件、阀门及管截面的突然扩大及缩小等局部地方所引起的阻力。直管阻力：流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力。

绝对粗糙度：壁面凸出部分的平均高度，相对粗糙度：绝对粗糙度与管道直径的比值

水力半径：流体在流道里的流通截面与润湿周边长度之比，（当量直径为4倍的水力半径）气缚：离心泵启动时，泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。轴功率n：单位时间电动机输入泵轴的能量。

压头：也叫扬程，是离心泵对单位重量流体所提供的有效能量。

容积损失：叶轮出口处高压液体因机械泄漏返回叶轮入口所造成的能量损失。

水力损失：黏性液体流经叶轮通道蜗壳时产生的摩擦阻力以及在泵局部处因流速和方向改变引起的环流和冲击而产生的局部阻力。

机械损失：由泵轴和轴承之间，泵轴和填料函等产生摩擦引起的能量损失。

均相物系：物系内部各处组成均匀且不存在相界面。

床层的自由截面积：单位床层截面上未被颗粒占据的面积，流体可自由通过的面积。床层的比表面积：单位体积床层中所具有的固体颗粒表面积。

自由沉降：单一颗粒在粘性流体中不受其他颗粒干扰的沉降。

离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程。

过滤：利用重力或压差使悬浮液通过多孔性过滤介质，将固体颗粒截留，从而实现固液分离。过滤速率：单位四级获得的滤液体积

过滤速度：单位时间通过单位过滤面积的滤液体积。

热传导：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热能传递。

热对流：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程

稳态传热：传热过程中，如果传热系统中各处温度只随位置而变，不随时间而变。等温面：温度场中同一时刻下温度相同的各点组成的面。

温度梯度：等温面法线方向上的温度变化率。