液-液多相流微萃取的数值模拟和实验分析

论文摘要

运用Comsol软件对带有十字形和圆柱形辅助结构的微通道内两相层流进行了有限元分析。同时,以硫酸铜溶液为水相,被260#溶剂油稀释30%的DZ988N萃取剂为有机相,并以光滑微通道为参照,开展了相关的液-液萃取实验。当给定流速在(0.5×10-3)～(5×10-3) m/s范围内,圆柱形辅助结构能够促进水相中Cu2+的扩散,萃取效率最高,均能达到90%以上;而十字形辅助结构时而促进时而抑制水相中Cu2+的扩散,萃取效率不稳定,最高89.8%,最低74.6%。实验中,微通道内的两相为层流,如不考虑化学反应,Cu2+的扩散则仅依靠其浓度梯度差,扩散效率可表征萃取效率。有限元计算得到的扩散效率与实验获取的萃取效率值吻合良好,进一步得出了两相流场分布等流动特征,以解释不同辅助结构下的扩散效率差异。

论文目录

• 1 实验原理
• 2 实验系统
•   2.1 液液微萃取实验装置
•   2.2 观测和检测方法
• 3 结果与讨论
•   3.1 双Y形微通道内多相层流的传质特征
•   3.2 流道结构对微尺度流动和传质特性的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈娅君,龙威,何永清,周澳

关键词: 微流控芯片,多相层流,液液萃取,辅助结构

来源: 化工进展 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,工业通用技术及设备

单位: 昆明理工大学机电工程学院,昆明理工大学化学工程学院,昆明理工大学冶金与能源工程学院

基金: 国家自然科学基金(11502102),云南省科技厅面上项目(2018FB096),昆明理工大学分析测试基金(2017M20162103012)

分类号: TQ028.32

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2099

页码: 2085-2092

总页数: 8

文件大小: 4872K

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