МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Северский технологический институт – филиал

федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «мифи» (сти нияу мифи)

Содержание

Введение………………………………………………………………....3

1. Цель расчета ……………………………………………………………………6

2 Данные для расчета …………………………………………...………………..6

3. Материальный расчет ………………………………………………………...6

4. Конструктивный расчет ……………………………………………………….11

4.1 Определение диаметр реакционной зоны ………………………………....11

4.2 Расчет высоты реакционной зоны …………………………………………12

4.3 Расчет диаметра верхней отстойной зоны ………………………………...13

4.4 Расчет высоты верхней отстойной зоны …………………………………..14

4.5 Расчет геометрических размеров и нижней отстойной зоны …………….14

4.6 Расчет диаметра патрубков ………………………………………………...14

Заключение………………………………………………………………………...16

Литература ………………………………………………………………………...17

Приложение А……………………………………………………………………..18

Введение

В технологии неорганических веществ процесс экстракции применяют для извлечения меди из растворов выщелачивания, при разделении кобальта и никеля, для получения металлов высокой степени чистоты: ванадия, берил­лия, урана, тория, плутония и других металлов, для разделения близких по своим свойствам элементов в технологии редких металлов: рубидия и цезия, циркония и гафния, ниобия и тантала, молибдена и вольфрама, редкоземель­ных элементов.

Становление атомной промышленности привело к интенсивному раз­витию экстракционной технологии. С использованием экстракционных про­цессов удалось решить проблемы комплексной переработки урановых руд, аффинажа урана, переработки облученного ядерного горючего и отходов хи­мико-металлургического производства.

Экстракционные методы применяют также для опреснения воды, пере­работки сбросных вод, для концентрирования веществ в системах, образую­щих азеотропные смеси.

Экстракция успешно используется в аналитической химии, препара­тивной химии, как метод физико-химических исследований.

В общем случае экстракцией называют процессы извлечения какого-либо вещества из жидкой или твердой фазы в другую жидкую фазу - фазу растворителя-экстрагента, избирательно растворяющего извлекаемые компо­ненты. В более узком смысле слова экстракция - это жидкостная экстракция - массообменный процесс на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей.

При контакте исходного водного раствора извлекаемого компонента с избирательным органическим растворителем-экстрагентом извлекаемый компонент переходит из исходного раствора в фазу экстрагента. После рас­слаивания фаз образуются два раствора: органический раствор извлеченных из исходной смеси компонентов в экстрагенте, называемый экстрактом, и водный раствор, обедненный извлекаемыми компонентами и содержащий некоторое количество экстрагента–рафинат.

Процесс экстракции выгодно отличается от других методов извлечения и разделения такими достоинствами, как высокая эффективность и избирательность; низкие рабочие температуры; рентабельность извлечения ценных компонентов и вредных примесей из разбавленных растворов; возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов и азеотропных смесей; возможность выгодно сочетания с ректификацией химическим осаждением ;относительная простота аппаратурного оформления ;возможность полной автоматизации ведения процесса.

В зависимости от способа осуществления контакта между исходным водным раствором и экстрагентом различают следующие разновидности процесса экстракции:

- однократная экстракция, по которой исходный раствор однократно обрабатывается всем количеством экстрагента с последующим разделением на экстракт и рафинат;

- одноступенчатая экстракция перекрестным потоком с одним рас¬творителем непрерывного действия;

- многоступенчатая экстракция перекрестным током, по которой исходный раствор и рафинатные растворы обрабатываются на каждой ступени соответствующей порцией свежего экстрагента;

- противоточная экстракция, по которой обеспечивается многократное противоточное контактированиерафинатных и экстрактных растворов смежных ступеней.

Противоточное экстрагирование обеспечивает полное разделение при высоком выходе рафината и значительно меньшем расходе экстрагента. Оно осуществляется либо в нескольких аппаратах типа «смеситель-отстойник», как показано, либо в колонном аппарате.

Колонные экстракторы отличаются высокой производительностью, занимают сравнительно малую площадь, обеспечивают непрерывность процесса. Существует значительное количество разновидностей колонных аппаратов: гравитационные; распылительные, насадочные, тарельчатые; экстракторы с вводом энергии в контактирующие жидкости: роторные, роторнодисковые, смесительные, смесительно-отстойные, пульсационные, вибрационные, колонны со стабилизацией потоков фаз.

Колонные экстракторы с вводом энергии в контактирующие жидкости характеризуются наибольшей эффективностью или наименьшей высотой эквивалентной теоретической ступени изменения концентрации, составляющей обычно 0,25-0,50 м против 1—10 м для гравитационных колонн.

Пульсационные колонные аппараты выгодно отличаются от других колонных экстракторов с вводом энергии в контактирующие жидкости отсутствием движущихся частей в рабочей зоне, отсутствием внутренних подшипников, герметичностью, простотой монтажа и ремонта, поэтому они в последнее время находят в промышленности все большее применение.