МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)

Факультет промышленной технологии лекарств

Кафедра Процессов и аппаратов химической технологии

Лабораторная работа №14 на тему:

Аппараты для проведения экстракции и ионного обмена

Вариант №5

Дифференциально-контактные экстракторы. Ситчатые колонные экстракторы

по учебной дисциплине

ОТТО

«ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ»

Форма обучения - очная

по направлению подготовки Химическая технология

уровень высшего образования – бакалавриат

Выполнила: студентка 3 курса 570 группы Тарасова К.И., Проявина Л.В.

Проверил: Ганин Павел Георгиевич

Санкт-Петербург,

2019 год

Цель работы

Изучение специализированного оборудования для проведения экстракции и ионного обмена.

Задачи работы

Получение знаний о назначении, принципов работы, конструкции, областей применения, а также особенностей эксплуатации, технического обслуживания и ремонта оборудования для проведения экстракции, ионного обмена различного конструктивного типа.

Содержание отчёта

Раскрыть тему индивидуального задания:

• предназначение оборудования для экстракции / ионного обмена вида (согласно индивидуальному заданию);

• описание оборудования для экстракции / ионного обмена данного вида;

• принципы технического обслуживания оборудования для экстракции / ионного обмена данного вида;

• способы эксплуатации оборудования для экстракции / ионного обмена данного вида.

Помимо текстового материала необходимо привести схемы, рисунки, иллюстрации.

Выбрать конкретную марку оборудования для экстракции / ионного обмена данного вида (согласно индивидуальному заданию) и привести:

• схему (рисунок),

• основные технические характеристики,

• особенности эксплуатации,

• техническое обслуживание и ремонт.

Введение

Процесс экстракции заключается в разделении смеси компонен­тов путем обработки твердой или жидкой фазы жидким избира­тельным растворителем. Как и другие диффузионные процессы, жидкостная экстракция основана на переходе целевого компонента из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия.

В гравитационных экстракторах движение фаз происходит вследствие разности их плотностей. Из тарельчатых экстракторов наибольшее применение нашли колонны с ситчатыми тарелками.

Предназначение оборудования

Ситчатые экстракторы применяют в производстве синтетического каучука для экстракции дивинила, в нефтехимии для экстракции сероводорода из сжиженных газов, в фармацевтической и других отраслях промышленности. В нефтепереработке жидкостную экстракцию применяют глав­ным образом для очистки масел, а также при производстве ди­зельного топлива и керосина.

Области применения

• химическая,

• нефтеперерабатывающая,

• нефтехимическая

• металлургическая,

• фармацевтическая,

• пищевая и другие.

Описание оборудования

В качестве экстракторов для обработки жидкостей чаще всего используют экстра­кционные колонны. В тарельчатой колонне процесс массообмена осуществляется путем многократного ступенчатого контактирования двух фаз. Для этой цели она снабжается множеством распределенных в ее внутренней части горизонтальных тарелок. Основной элемент таких тарелок - металлический диск с отверстиями диаметром 2 - 10 мм, расположенными по вершинам равносторонних треугольников .

Рис. 1. Ситчатая тарелка с переливными трубами.

С итчатая экстракционная колонна имеет вертикальный цилиндрический корпус 1 и перфорированные тарелки 2, снабженные переливными устройствами 3. Сплошная фаза (исходный раствор) подается непрерывно в колонну, течет вдоль тарелки и перетекает из одного межтарельчатого пространства в другое через переливные патрубки 3, таким образом, опускаясь по колонне вниз. Противотоком ей под нижнюю тарелку вводится экстрагент (легкая фаза). Она диспергируется, проходя через отверстия тарелки, после взаимодействия со сплошной средой капли коалесцируют в сплошной слой, образуя уровень раздела фаз 4 под каждой вышерасположенной тарелкой. Диспергирование происходит, когда гидростатическое давление подпорного слоя становится достаточным для прохождения сквозь отверстия.

Рис. 2. Тарельчатый экстрактор.

1 - корпус,

2 - ситчатые тарелки,

3 - перетоки тяжёлой фазы между тарелками,

4 - граница раздела расслаивающихся фаз.

В колонных экстракторах с ситчатыми тарелками может быть обеспечено диспергирование как легкой, так и тяжелой фазы. В последнем случае переливные патрубки 3 направлены вверх, а подпорные слои тяжелой фазы образуются над тарелками. Расстояние между тарелками составляет 0,15 - 0,6 м. При обработке жидкостей, содержащих твердые взвеси, применяют ситчатые тарелки с вертикальными перфорированными стенками; отверстия таких тарелок меньше засоряются твердыми частицами.

На основе многократных разделений и слияний жидкости колонны с ситчатыми тарелками отличаются весьма высокой разделительной мощностью.