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醋酸废水的处理一直是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、进料醋酸浓度、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,萃余相中醋酸浓度先增大后减小；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,实验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/水体系中,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质速率的影响。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；液滴直径越大,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。本文对醋酸正丙酯/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。