流体倒流时孔板流量计显示

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液液萃取化工基础 作者：戴猷元编著 出版时间：2015年 内容简介 液液萃取是重要的化工分离单元操作。它具有分离效率高、能耗低、生产能力大、设备投资少、便于快速连续和安全操作等优点。本书包括物质的溶解特性及常用萃取剂、金属萃取的基本原理、有机物萃取的基本原理、液液萃取相平衡、扩散及相间传质过程、逐级接触液液萃取过程的计算、微分接触连续逆流萃取过程的计算、液液萃取设备的分类及特点、混合澄清器、柱式萃取设备、离心萃取设备、萃取过程的强化、新型萃取分离技术等内容，系统阐述了液液萃取的基本原理、平衡关系、过程速率、应用设备及设计计算、萃取过程强化途径，并介绍了新型萃取分离技术。本书可作为高等院校化工、生物化工、环境、制药等专业研究生教材或教学参考书，也可供上述专业从事分离过程研究开发、设计和运行的工程技术人员参考。 目录 第1章概述001 1.1液液萃取过程001 1.2液液萃取技术的发展和应用002 1.3液液萃取中的基本概念004 1.3.1分配定律和分配常数004 1.3.2分配系数006 1.3.3萃取率006 1.3.4相比和萃取因子007 1.3.5萃取分离因数007 1.3.6物理萃取与化学萃取008 1.4液液萃取技术的研究内容及方法009 参考文献010 第2章物质的溶解特性及常用萃取剂011 2.1物质溶解过程的一般描述011 2.2物质在溶剂中的溶解特性012 2.2.1物质在水中的溶解特性012 2.2.2物质在有机溶剂中的溶解特性014 2.3物质萃取的各种影响因素015 2.3.1空腔作用能和空腔效应015 2.3.2被萃溶质亲水基团的影响017 2.3.3溶质与有机溶剂相互作用的影响021 2.4常用的萃取剂022 2.4.1萃取剂选择的一般原则022 2.4.2中性络合萃取剂023 2.4.3酸性络合萃取剂026 2.4.4胺类萃取剂028 2.4.5螯合萃取剂030 参考文献033 第3章金属萃取的基本原理034 3.1金属离子配合物034 3.1.1金属离子的水合034 3.1.2金属离子配合物的形成及稳定性035 3.2中性络合萃取过程036 3.2.1中性金属配合物的萃取036 3.2.2金属配阴离子加合阳离子的萃取过程037 3.3酸性络合萃取过程及螯合萃取过程038 3.3.1酸性络合萃取过程038 3.3.2螯合萃取过程039 3.4离子缔合萃取过程040 3.4.1阴离子萃取过程041 3.4.2阴离子交换过程041 3.4.3阳离子萃取过程041 3.5金属萃取过程的影响因素042 3.5.1萃取剂特性的影响042 3.5.2金属离子成键特性的影响045 3.5.3萃合物特性及其形成条件和存在环境的影响046 3.6协同萃取过程049 3.6.1酸性萃取剂和中性萃取剂的协同萃取050 3.6.2肟与酸性萃取剂的协同萃取051 3.6.3螯合萃取剂和中性萃取剂的协同萃取051 3.6.4其他协同萃取体系051 参考文献051 第4章有机物萃取的基本原理052 4.1简单分子萃取052 4.2有机物络合萃取过程052 4.2.1有机物络合萃取的过程描述052 4.2.2有机物络合萃取体系的基本特征053 4.2.2.1分离对象的特性053 4.2.2.2络合剂的特性053 4.2.2.3稀释剂的选择055 4.2.3有机物络合萃取的高效性和高选择性055 4.3有机物络合萃取过程的机理分析056 4.3.1络合萃取的作用机制056 4.3.2络合萃取的萃合物结构057 4.3.3络合萃取的历程058 4.3.3.1中性磷氧类络合剂络合萃取有机羧酸的历程058 4.3.3.2胺类络合剂络合萃取有机羧酸的两种历程058 4.3.3.3胺类络合剂络合萃取苯酚的两种历程060 4.3.3.4酸性磷氧类萃取剂络合萃取有机胺类的两种历程060 4.4有机物络合萃取的特征性参数061 4.4.1分离溶质的疏水性参数lgP061 4.4.2分离溶质的电性参数pKa062 4.4.3络合剂的表观碱(酸)度063 4.4.3.1络合萃取剂表观碱(酸)度的定义064 4.4.3.2络合萃取剂表观碱(酸)度的测定方法065 4.4.3.3络合萃取剂表观碱(酸)度的影响因素066 4.4.4络合剂相对碱(酸)度067 4.4.4.1以被萃溶质为对象的络合萃取剂相对碱(酸)度的定义068 4.4.4.2络合萃取剂相对碱(酸)度的测定方法069 参考文献069 第5章液液萃取相平衡071 5.1物理萃取相平衡071 5.1.1物理萃取相平衡的一般性描述071 5.1.2弱酸或弱碱的萃取相平衡072 5.1.3萃取相溶质自缔合的萃取相平衡074 5.1.4混合溶剂物理萃取的相平衡076 5.2化学萃取的相平衡076 5.2.1化学萃取相平衡的一般性描述076 5.2.2萃合物化学组成的确定078 5.2.3络合萃取相平衡的质量作用定律分析方法080 5.3萃取相平衡的图示方法081 5.3.1完全不互溶体系直角坐标图082 5.3.2三角形相图082 5.3.2.1三角形相图中的组成表示法083 5.3.2.2杠杆法则083 5.3.2.3液液平衡关系在三角形相图上的表示法084 5.3.2.4液液相平衡在直角坐标上的表示法087 5.4萃取相平衡的模型预测方法088 参考文献090 第6章扩散及相间传质过程092 6.1分子扩散及涡流扩散092 6.1.1分子扩散092 6.1.2扩散系数094 6.1.3单相中的稳态分子扩散096 6.1.3.1等摩尔反向扩散097 6.1.3.2单向扩散098 6.1.4涡流扩散099 6.2相间传质099 6.2.1对流传质100 6.2.2相间传质模型101 6.2.3分传质系数103 6.2.4总传质系数103 6.3界面现象及其影响104 6.3.1Marangoni效应105 6.3.2Taylor不稳定性106 6.3.3表面活性剂的影响106 6.4液滴传质特性107 6.4.1液滴和液滴群的运动107 6.4.2液滴和液滴群的传质109 6.4.2.1液滴生成阶段的传质109 6.4.2.2液滴自由运动阶段的传质110 6.4.2.3液滴凝并阶段的传质112 6.4.2.4考虑液滴内外传质的总传质系数112 参考文献114 第7章逐级接触液液萃取过程的计算116 7.1单级萃取过程及其计算117 7.1.1溶剂部分互溶体系117 7.1.2溶剂不互溶体系119 7.2多级错流萃取过程及其计算120 7.2.1溶剂部分互溶体系120 7.2.2溶剂不互溶体系123 7.3多级逆流萃取过程及计算124 7.3.1溶剂部分互溶体系125 7.3.1.1三角形坐标图求理论级数125 7.3.1.2直角坐标图求理论级数127 7.3.2溶剂不互溶体系128 7.3.3多级逆流萃取过程的最小萃取剂用量129 7.3.3.1溶剂部分互溶体系129 7.3.3.2溶剂不互溶体系131 7.3.4两相完全不互溶体系的多级逆流萃取过程计算132 7.4复合萃取133 7.4.1完全不互溶体系的萃取率和去污系数134 7.4.2完全不互溶体系的物料衡算和操作线134 7.4.3双溶质组分分离的操作条件选择原则135 7.4.4多级逆流复合萃取过程的图解法136 7.4.5多级逆流复合萃取过程的公式解法136 参考文献138 第8章微分接触连续逆流萃取过程的计算139 8.1柱塞流模型139 8.2萃取柱内流动的非理想性142 8.2.1非理想流动和停留时间分布142 8.2.2萃取柱内的轴向混合及其影响145 8.3考虑萃取柱内轴向混合的计算模型146 8.3.1级模型146 8.3.2返流模型及其求解方法147 8.3.2.1返流模型的建立147 8.3.2.2线性平衡关系时返流模型的求解方法148 8.3.2.3非线性平衡关系时返流模型的求解方法151 8.3.3扩散模型及其求解方法151 8.3.3.1扩散模型的建立152 8.3.3.2线性平衡关系时扩散模型方程的解析解及其简化153 8.3.3.3分散单元高度及其近似计算156 8.3.4前混现象158 8.4萃取柱轴向混合参数的实验测定159 8.4.1扰动响应技术及其数据处理方法159 8.4.1.1扰动响应法及模型方程159 8.4.1.2扩散模型方程160 8.4.1.3几种主要的模型参数求取方法161 8.4.1.4几种数据处理方法的比较165 8.4.2稳态浓度剖面法166 8.4.2.1基于扩散模型的单变量估值法167 8.4.2.2基于返流模型的多变量估值法168 8.4.3动态响应曲线法169 参考文献171 第9章液液萃取设备的分类及特点173 9.1液液萃取设备的基本条件和主要类型173 9.2液液萃取设备的性能特点174 9.2.1液液萃取设备的特点174 9.2.2液液萃取设备的液泛流速和比负荷175 9.2.3萃取设备的传质速率和总传质系数177 9.3液液萃取设备的选择179 参考文献180 第10章混合澄清器181 10.1混合澄清器及其类型181 10.2箱式混合澄清器的特点185 10.3混合澄清器的设计186 10.3.1混合室的设计187 10.3.2澄清室的设计188 10.4混合澄清器的操作189 参考文献190 第11章柱式萃取设备192 11.1柱式萃取设备的类型和特点192 11.1.1喷淋萃取柱192 11.1.2填料萃取柱192 11.1.3筛板萃取柱193 11.1.4脉冲筛板萃取柱和脉冲填料萃取柱194 11.1.5振动筛板萃取柱195 11.1.6转盘萃取柱（RDC）196 11.1.7混合澄清型萃取柱197 11.2填料萃取柱的设计计算198 11.2.1液滴平均直径dP的计算199 11.2.2特性速度和液泛流速计算200 11.2.3总传质系数的计算201 11.2.4柱高的计算201 11.3筛板萃取柱的设计计算201 11.3.1液滴平均直径的计算201 11.3.2特性速度和液泛流速计算202 11.3.3筛板萃取柱传质性能计算204 11.4脉冲筛板萃取柱的设计计算205 11.4.1液滴平均直径的计算205 11.4.2特性速度和液泛流速计算206 11.4.3脉冲筛板萃取柱的操作特性207 11.4.4脉冲筛板萃取柱的传质特性计算209 11.4.5脉冲筛板萃取柱的设计计算举例210 11.5转盘萃取柱的设计计算211 11.5.1液滴平均直径的计算211 11.5.2特性速度和液泛流速计算212 11.5.3转盘萃取柱的操作特性214 11.5.4转盘萃取柱的传质特性计算215 11.5.5转盘萃取柱的设计计算步骤215 11.6柱式萃取设备的性能比较216 参考文献220 第12章离心萃取设备223 12.1离心萃取器及其类型223 12.1.1离心萃取器的分类223 12.1.2连续接触离心萃取器224 12.1.3逐级接触离心萃取器225 12.2离心萃取器的关键参数228 12.2.1离心分离因数 12.2.2离心萃取器的压力平衡和界面控制229 12.2.2.1离心力场条件下的流体静力学方程229 12.2.2.2转筒式离心萃取器的界面控制229 12.2.3离心萃取器的分离容量231 12.2.4离心萃取器的级效率232 参考文献233 第13章萃取过程的强化234 13.1单元操作和单元过程234 13.2“场”、“流”分析的一般性概念235 13.2.1“场”、“流”的定义及特征235 13.2.2“场”、“流”分析的基本内容236 13.2.2.1“流”和“场”的存在是构成分离过程或反应过程的必要条件236 13.2.2.2“流”和“场”按不同方式组合可以构成不同的过程237 13.2.2.3调控“流”和“场”的作用可以实现过程强化238 13.2.2.4多种“流”和多种“场”的组合可以产生新的过程239 13.2.3常用分离过程的“场”、“流”分析241 13.3从基本原理出发强化萃取过程242 13.3.1提高过程的传质推动力242 13.3.2增大相际总传质系数251 13.3.3增加相间传质面积254 13.4耦合技术及过程强化255 13.4.1过程耦合技术255 13.4.1.1同级萃取反萃取耦合过程255 13.4.1.2萃取发酵耦合过程260 13.4.1.3膜技术与过程耦合263 13.4.2化学作用对萃取分离过程的强化264 13.4.3附加外场对萃取分离过程的强化266 参考文献268 第14章新型萃取分离技术271 14.1概述271 14.2液膜技术272 14.2.1概述272 14.2.2液膜技术的构型和操作方式274 14.2.2.1乳状液膜过程274 14.2.2.2支撑液膜过程275 14.2.2.3封闭液膜过程276 14.2.3液膜分离过程的传质机理及促进传递277 14.2.3.1液膜分离过程的传质机理277 14.2.3.2液膜分离过程的促进迁移278 14.2.4乳状液膜280 14.2.4.1乳状液膜体系的组成280 14.2.4.2乳状液膜分离工艺282 14.2.4.3乳状液膜体系的渗漏及溶胀283 14.2.5支撑液膜体系284 14.2.6封闭液膜体系285 14.3超临界流体萃取技术287 14.3.1概述287 14.3.2超临界流体及其性质287 14.3.3超临界流体萃取工艺291 14.3.3.1超临界流体固体萃取工艺291 14.3.3.2液体的超临界流体逆流萃取工艺292 14.3.3.3溶剂循环293 14.3.3.4溶质和溶剂的分离294 14.3.4超临界流体萃取设备294 14.4双水相萃取技术295 14.4.1概述295 14.4.2双水相体系的形成295 14.4.3双水相体系的主要参数297 14.4.4双水相萃取的特点及两相分配298 14.4.4.1双水相萃取的特点298 14.4.4.2影响双水相萃取分配的因素298 14.4.5亲和双水相萃取技术300 14.5膜萃取技术300 14.5.1概述300 14.5.2膜萃取的研究方法及数学模型301 14.5.2.1膜萃取的研究方法301 14.5.2.2膜萃取过程的传质模型301 14.5.3膜萃取的影响因素304 14.5.3.1两相压差Δp的影响304 14.5.3.2两相流量的影响304 14.5.3.3相平衡分配系数与膜材料的浸润性能的影响304 14.5.3.4体系界面张力和穿透压305 14.5.4中空纤维膜萃取的过程设计306 14.5.4.1分传质系数关联式306 14.5.4.2中空纤维膜器中流动的非理想性306 14.5.4.3中空纤维膜萃取过程强化的途径307 14.5.4.4中空纤维膜萃取器的串联和并联308 14.6胶团萃取技术和反胶团萃取技术308 14.6.1概述308 14.6.2胶团的结构及性质309 14.6.3胶团萃取310 14.6.4聚合物胶团萃取311 14.6.5浊点萃取311 14.6.6反胶团的结构及性质313
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3、减少永压力。多孔对称的平衡的设计，减少了紊流剪切刀和涡流的形成，降低了动能的损失，在同样的测量工况下，与孔板相比减少了2.5倍的永压力损失，从而节省了相当大的运行能量成本，是一种节能型仪表，值得大量推广。
4、耐脏污不易堵。多孔对称的平衡设计，减少了紊流剪切刀和涡流的形成，从而大大降低了滞留死区的形成，保证脏污介质顺利通过多个孔，减少了流体孔堵塞的机会。
5、可直接替换孔板。其与孔板具有相同的使用方法和外形，因此可以直接进行替换不需要任何管的变化和相关仪表的更改，很适合全厂能源计量EMS改造中将孔板改为平衡流量计。
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六、孔板流量计日常管理
（1）加强日常管理，对参数进行合理修正在日常生产中应定期对孔板进行清洁、维修或撤换并且对测量流量进行修正。在孔板流量计日常使用过程中，要确保准确的计量，应至少每月一次清洗检测孔板、检查仪表零点、仪表D/A转换通道、核对流量计算程序，对有坑蚀及划痕的孔板应及时更换。从节流装置不确定度的计算公式可以看出，天然气的压力、密度、温度和压缩系数的变化将直接影响到测量的准确度。因此，应该选择合适的仪表来测量天然气的压力、密度、温度等特性参数。
（2）孔板流量计测量范围一般为3.5∶1，而实际工况并不都在此范围，一旦超过测量范围，必将引起测量误差。孔板差压变送器差压范围应控制在其量程的10%以内，例如，差压变送器量程为0~60kPa，日常计量中差压工作范围应保持在6kPa~54kPa，如超出该量程范围将影响计量精度。
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(1)天然气通过孔板节流装置的流动必须是亚音速的、稳定的或仅随时间缓慢变化的，无脉动流存在。
(2)天然气流必须是单相的牛顿流体。
(3)天然气流流进孔板以前，其流速必须是与管道轴线平行，对称充分发展的速度分布剖面，无旋转流存在。
(4)天然气通过孔板节流装置的流动，必须保持孔板下游静压与孔板上游静压之比不小于0.75，管道雷诺数re≥5000(角接取压)和管道雷诺数re≥1260β2d(法兰取压)。
因此，在选型设计时一定要配合计量站工艺参数仔细核算和流态分析，力争达到最佳的流量测量效果。
3准确度要求和不确定度分析
3.1流量计量准确度的要求
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多年来我公司产品广泛用于国内石油、化工、冶金、制药、供热、自来水、染整、污水处理等行业，在国内用户享有较高的声誉.专业成就经典、品质铸造辉煌！我们一直在努力！
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锥形入口孔板
0.1－0.316
适用于赃污，有气泡析出或含有固体微粒的流体测量。
0.46－0.84
适用于小管道流量测量
透镜式孔板
适用于高压常温小管道流量测量
0.6－0.75%
ISO5167ASME
大于等于15
适用于大流量测量
公称管径（mm）
公称压力（MPa）
执行标准（结构）
角接（环室取压）
GB2624K07（兰化）DG
角接（钻孔取压）
环室（八槽）
流量测量手册
环室（无法兰焊接式）
流量测量手册DG0711～0718
GB2624K06（兰化）
GB2624K06（兰化）石化
角接（环室取压）
流量测量手册
角接（钻孔取压）
环室（八槽）
流量测量手册
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仪表须在用于前需预热20分钟以上方能作测量校调2,适宜用于环境温度应为0~40℃,相对湿度不超过85%以下3,仪表校准时间间隔为一年4,注意防止震动和冲击,不要在有超量灰尘和超量有害,微型化的结构方便其与微型断路器一起使用.安装于终端配电箱内,为低压配电终端的电能计量提供了有效的解决方案,广泛适用于楼宇,商场,会展中心,学校,机场,港口及工厂等,HLDDS电表循环显示时间日期总峰平谷电量,(注:不带分时复费率电能计量功能的电能表.
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