Области применения экстракционных процессов

Экстракция органических соединений широко распространена в основном органическом синтезе, нефте-, коксо-и лесохимии и других отраслях промышленности. Примеры: разделение смесей углеводородов нефтяных фракций на группы компонентов близкого химического состава (ароматические углеводороды и легкие парафины); извлечение ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилолы) из продуктов каталитического риформинга; очистка смазочных масел; выделение фенолов из фракций каменноугольной смолы; извлечение бутадиена из смеси углеводородов в производстве СК; извлечение из водных растворов орг. кислот с послед, их концентрированием (уксусная, акриловая, лимонная кислоты). В химико-фармацевтической и микробиологической отраслях промышленности экстракцию используют в производстве лекарственных препаратов - алкалоидов, антибиотиков, витаминов, гормонов; в пищевой промышленности - для очистки масел и жиров и др.

Экстракция неорганических соединений. Применение жидкостная экстракция в гидрометаллургии позволяет создавать эффективные технологические схемы, обеспечивающие комплексную переработку минер, сырья и вторичных ресурсов. Экстракцию используют в технологии U и облученного ядерного горючего (извлечение и разделение U и Рu, выделение радионуклидов), редких и рассеянных (Be, Zr, Hf, Nb, Та, РЗЭ, Mo, W, Re и др.), цветных (А1, Сu, Ni, Co, Zn и др.) и благородных (Ag, Au, Pt и др.) металлов, а также высокочистых соединений Fe (см. также, например, Выщелачивание, Гидрометаллургия).

Важная область применения экстракции - очистка Н₃РО₄, Процесс можно проводить, экстрагируя кислоту из водной фазы, загрязненной примесями, в органический растворитель или извлекая нежелательные примеси в экстрагент.

Охрана окружающей среды. С этой целью экстракцию используют для очистки технологических растворов и сточных вод и выделения из них ценных (напр., фенолы, метиленхлорид, некоторые хладоны) и токсичных веществ.

Экстракция в аналитической химии и радиохимии. В аналитической химии жидкостная экстракция применяют с целью селективного извлечения целевых хим. элементов из смесей для количеств, анализа, а также для определения содержания примесей в исследуемых соединениях, что важно при получении особо чистых веществ. Как метод аналитической химии жидкостная экстракция отличают высокая избирательность, простота проведения, универсальность (возможность выделения практически любого элемента).

В радиохимии жидкостная экстракция используют главным образом для очистки радиоактивных веществ от примесей, извлечения из облученных мишеней радионуклидов и их разделения, выделения стабильных нуклидов из различных объектов и т. д. (см. также, например, Изотопов разделение).

Раздел 10 – Массообменные процессы с неподвижной поверхностью контакта фаз

Лекция 29 Адсорбция. Общие сведения о процессе; область применения. Промышленные адсорбенты и их характеристика. Изотерма адсорбции

Адсорбция - изменение (обычно - повышение) концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз ("поглощение на поверхности"). Причина адсорбции - ненасыщенностью межмолекулярных связей вблизи поверхности, т.е. существованием адсорбционного силового поля. Тело, создающее такое поле, называют адсорбентом, вещество, молекулы которого могут адсорбироваться, - адсорбтивом, уже адсорбированное вещество - адсорбатом. Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией.

Природа адсорбционного поля различна. В случае, если адсорбция связна с ван-дер-ваальсовыми связями, то адсорбцию называют физической. Если это валентные связи, т.е. адсорбция проходит с образованием поверхностных химических соединений, то адсорбцию называют химической, или хемосорбцией.

Важными чертами хемосорбции являет: необратимость, высокие тепловые эффекты (сотни кДж/моль), активированный характер.

В теории адсорбции различают статику (система адсорбент-адсорбат находится в термодинамическом равновесии) и кинетику (равновесия нет).