實驗室中的填料萃取塔是一種用于液-液或氣-液傳質(zhì)過程的設備，常用于萃取、吸收、蒸餾等實驗研究。其核心是通過填料提供更大的接觸面積，促進兩相之間的傳質(zhì)效率。以下是關于實驗室填料萃取塔的詳細介紹：

1. 基本結(jié)構(gòu)與工作原理

• 結(jié)構(gòu)組成：

• 塔體：通常為垂直玻璃或耐腐蝕材質(zhì)（如不銹鋼、PTFE）的圓柱形管。

• 填料：填充在塔內(nèi)，提供兩相接觸的表面積（如陶瓷環(huán)、金屬絲網(wǎng)、塑料鞍環(huán)等）。

• 分布器：用于均勻分配液相或氣相進入填料層。

• 分離段：塔頂和塔底分別設置相分離區(qū)，確保兩相有效分離。

• 工作原理：

• 兩相（如輕相和重相）逆流接觸，在填料表面形成液膜或液滴，通過擴散、對流等方式完成物質(zhì)傳遞。

• 傳質(zhì)效率取決于填料的比表面積、兩相流速、接觸時間及物性（如密度、黏度、界面張力）。

2. 常用填料類型

填料的性能直接影響傳質(zhì)效率，實驗室常見類型包括：

• 散堆填料：

• 拉西環(huán)（Raschig Rings）：傳統(tǒng)陶瓷或金屬圓環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單但效率較低。

• 鮑爾環(huán)（Pall Rings）：改進的環(huán)形填料，內(nèi)壁有開孔，傳質(zhì)效率更高。

• 鞍形填料（Saddle Packing）：如矩鞍環(huán)（Intalox Saddles），提供更大的表面積和更均勻的流動。

• 規(guī)整填料：

• 絲網(wǎng)填料（如金屬絲網(wǎng)波紋填料）：比表面積大、壓降低，適合高精度分離。

• 結(jié)構(gòu)型填料：如蜂窩狀或波紋板填料，流動路徑可控，減少返混。