«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой ХТЯТЦ

доцент, к.х.н. Довгий И.И.

__

« » 201 г.

Лекция № 6

по дисциплине: «СИСТЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЯ

Гидрометаллургических заводов»

тема: «Аппараты для экстракции. Экстракционные колонны»

Цель: Изучить аппараты для экстракции, подробно ознакомиться с устройствами и принципами работы разновидностей экстракционных колонн.

План лекции

1. Вводная часть	5 мин
2. Основная часть:
2.1 Экстракционные колонны
2.1.1 Гравитационные экстракционные колонны	30 мин
2.1.1.1 Гравитационные распылительные колонны (РК)
2.1.1.2 Насадочные колонны (НК)
2.1.1.3 Тарельчатые (ситчатые) колонны (ТК или СК)
2.1.2 Роторно-дисковые экстракторы	15 мин
2.1.3 Экстракторы пульсационного действия	15 мин
2.2 Выводы по экстракторам. Выбор экстрактора	12 мин
3. Заключительная часть. Вопросы	3 мин

Продолжительность лекции 2 академических часа.

Литература:

1. Раков Э.Г. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов / Э.Г. Раков, С.В. Хаустов. – М.: Металлургия, 1993. – 384 с.

2. Медведев А.С. Теория и аппаратура гидрометаллургических процессов. Ч.1. Аппараты / А.С. Медведев, В.С. Стрижко, Б.Г. Коршунов. – М.: МИСиС, 1995. – 143 с.

3. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / А.Н. Плановский, В. М. Рамм, С.З. Каган. – М.: Химия, 1968.

4. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии / Н.И. Гельперин. – М.: Химия, 1981 г.

2.1 Экстракционные колонны

Экстракционные колонны – вертикальные трубчатые аппараты, в которых водная и органическая фазы движутся вдоль оси аппарата. В них никогда не достигается равновесия.

Экстракционные колонны широко применяемые в технологии радиоактивных и редких металлов, их можно разделить по конструктивным особенностям и по способу диспергирования одной фазы в другой на 4 типа:

- гравитационные;

- роторные и роторно – дисковые;

- пульсационные;

- вибрационные.

В большинстве случаев колонны работают в непрерывном режиме и могут работать при прямоточном и противоточном движении фаз.

Прямоточное движение фаз выгодно, когда требуются высокая производительность и малое число контактов, противоточное – когда необходимо обеспечить более глубокое извлечение целевого металла.

Чаще организуют противоточное движение фаз, которое происходит вследствие разности их плотностей и зависит от физических свойств системы: вязкости, межфазного поверхностного натяжения и других, а также от гидродинамического режима в колонне. Обычно считают, что диспергировать целесообразно фазу, имеющую большую объемную скорость, т.к. при одинаковом размере капель в этом случае будет достигнута большая поверхность контакта фаз.

В экстракционных колоннах различают две фазы:

- сплошную, заполняющую все сечение аппарата;

- дисперсную, которая в виде капель поднимается или опускается внутри сплошной фазы.

Максимально возможная скорость движения сплошной фазы ограничивается скоростью всплытия (или падения) капель дисперсной фазы. При равенстве скоростей движения сплошной и дисперсной фаз наступает так называемое «захлебывание» колонны – дисперсная фаза захватывается и уносится вместе со сплошной. Осложняет работу экстракционной колонны разброс в размерах капель дисперсной фазы, а, следовательно, и разброс в скорости движения капель.