Экстрагирование

Это производственное извлечение распределения много компонентного, содержащегося в той среде с помощью вспомогательного растворителя .

Экстракцией называют процессы разделения жидких смесей и извлечения компонентов из твердых веществ при помощи жидкого растворителя (экстрагента), избирательно растворяю­щего только извлекаемые компоненты.

Исходная жидкая смесь обрабатывается экстрагентом, кото­рый не растворим или мало растворим в исходной смеси. В ре­зультате взаимодействия экстрагента с исходным раствором образуются: экстракт — раствор извлеченных из исходной смеси компонентов в экстрагенте и рафинат — жидкая смесь, обеднен­ная извлекаемыми компонентами и обычно содержащая некото­рое количество экстрагента.

Разделение жидкой смеси методом экстракции складывается из следующих процессов:

1. смешение исходной смеси с экстрагентом для создания между ними тесного контакта;

2. разделение двух несмешивающихся жидких фаз (экст­ракта и рафината);

3. регенерация экстрагента, т. е. удаление его из экстракта и рафината.

Разделение жидких смесей экстракцией сложнее разделения их ректификацией, но во многих случаях применение экстракции более предпочтительно или она является единственно возможным методом разделения смеси. Иногда эти процессы разделения применяются совместно, например, при экстрактивной перегонке или для по­вышения концентрации распределяемого вещества в растворе перед ректификацией, которая осуществляется при этом с мень­шим расходом тепла.

У становки для экстракции.

F – исходная система, которая включает целевой компонент М, растворенные в растворителе L.

В экстракторе из L извлекается М, получают экстракт Е и рафинад R.

Т.е. R – это F объединенное компонентом М.

Е = Д + М

R = M +L

Процесс экстрагирования происходит в экстракционной камере аппарата, куда загружается сырье. Пары экстрагента из испарительной камеры, обогреваемой паровой рубашкой, поступают в ректификационную колонну, откуда летучие фракции поступают в дефлегматор и конденсируются.

Установка для экстрагирования

МК – молотые зерна

В – растворитель, экстрагент (в данной схеме вода)

Ш – шлам

Е – экстракт

ВП – водяной пар

СП – сухой продукт

В ымораживающие установки.

G - начальный расход

Х - начальная концентрация

В кристаллизаторе из раствора выделяется твердая фаза.

Х Х

G - отсепарированная фракция.

Кристаллизаторы бывают 2-х видов:

- поверхностные

- объемные

Поверхностный кристаллизатор

Поверхностные кристаллизаторы, в которых образование кристаллов происходит на охлаждаемой поверхности.

1 – емкость, где находится раствор 2.

3 – барабан, внутри которого циркулирует рассол или кипит холодильный агент

4 – слой льда

5 – нож

Объемный кристаллизатор

 Объемные кристаллизаторы, в которых образование и рост кристаллов происходят во всем объеме аппарата. 

Сепаратор

Сепаратор — аппарат, производящий разделение продукта на фракции с разными характеристиками.

В процессе работы любого сепаратора не происходит изменения химического состава разделяемых веществ. Качества, отличающие продукты сепарации, не обязательно должны совпадать с признаками, по которым разделяют смесь в сепараторах. В работе сепаратора принимает участие множество отдельных мелких частиц, среди которых встречаются частицы с промежуточными свойствами по отношению к необходимым признакам. Из исходной смеси после промышленных сепараций не могут получиться абсолютно чистые фракции разделяемых компонентов, только продукты с преобладающим их содержанием.

1. Используется пресс.

Недостатки:

- малая производительность

- необходимость значительных усилий

2. Применение центрифуги.

Достоинства:

- автоматизированный вход и выход

- лучеразделение

3. Промывочные колонны.

Для этих систем характерны потери холода, поскольку система разветвленная.