27.Непрерывная противоточная экстракция .Материальный баланс.Графическое изображение процесса.
Экстракция – извлечение одного или нескольких растворенных веществ из одной жидкости другой жидкостью, практически не смешивающейся с первой.
Исходный раствор непрерывно стекает вниз, отдавая распределяемое вещество движущемуся противоточному экстракту. Такой процесс осуществлен в насадочных колоннах или распылительных экстракторах. Процесс в х-у диаграмме в виде прямой линии ав каждая точка характеризует рабочие концентрации обеих фаз в любом сечении аппарата, например х i-yi
Материальный баланс экстракции выражается общим для массообменных процессов уравнением в дифференциальной и интегральной формах dM=G(-dy)=Ldx проинтегрировав в пределах изменения концентрации от начальной до конечной ун-ук и хн-хк получим М=L(хн-хк)=G(ук-ун)
Уравнение материального баланса по общим потокам F+S=E+R F,R-массовые количества соответственно исходного раствора и полученного рафинада S,E- массовые количества соответственно экстрагента и полученного экстракта.
28. Ступенчатая противоточная экстракция. Принципиальная схема. Графическое изображение процесса.
Экстракция – извлечение одного или нескольких растворенных веществ из одной жидкости другой жидкостью, практически не смешивающейся с первой.
Состав одной из фаз при переходе от ступени к ступени меняется скачкообразно , а состав второй фазы –непрерывно. Тарельчатый экстрактор –где сплошная фаза на каждой тарелке перемешана и имеет постоянный состав, скачкообразно меняющийся от тарелки к тарелке. Дисперсионная фаза непрерывно меняет свой состав по все высоте аппарате. На диаграмме: на первой ступени экстракции при контактировании исходного раствора F с экстрактом E2 поступающим со второй ступени образуется тройная смесь N1 после расслаивания E=E1 и рафинат R1 В результате контакта фаз равновесие не наступает вследствие малого времени контактирования . Расслоение рафината R1 и экстракта E=E1 будет описываться рабочей хордой R1E1 связывающей составы фаз. Концентрации распределяемого вещества не достигает равновесных значении. Во второй ступени контактирует рафинат R1 с экстрактом третьей ступени E3 образуя тройную смесь N2 которая расслаивается на рафинад R2 и экстракт E2 на концах рабочей хорды R2E2 и.т .д. Исходная смесь перетекает самотеком со ступени на ступень . отдает распределяемое вещество растворителю и входит из аппарата в качестве рафината R. Растворитель G поднимаясь со ступени на ступень ( дисперсионная фаза) насыщается распределяемым веществом и выходит из аппарата в виде экстракта E. На диаграмме х-у процесс представляется в виде рабочей линии ав.
29. Многократная экстракция с противотоком растворителя.
Экстракция – извлечение одного или нескольких растворенных веществ из одной жидкости другой жидкостью, практически не смешивающейся с первой.
Исходный раствор F перетекает самотёком со ступени на ступень, отдавая распределяемое вещество растворителю S. В каждой ступени осуществляется однократная экстракция очищенного рафината более свежим противоточно движущимся растворителем. В последней ступени рафинат контактирует со свежим растворителем S. Противоток растворителя от последней ступени к первой (по току рафината) осущ-ся насосами. На первой ступени насыщенный распределяемым веществом растворитель контактирует с концентрир-м исходным раствором F и выходит в виде экстракта Е предельно насыщенного распределяемым веществом. При взаимной нерастворимости фаз процесс многократной экстракции с противотоком растворителя может быть представлен на диаграмме Х-У в виде рабочих линий ab, cd, ef однократной экстракции, причём концентрации рафината или экстракта на выходе из предыдущей ступени и на входе в последующую ступень равны.