6.5.2 Співвідношення розчинник: сировина

Співвідношення розчинник - сировина характеризує економічну сторону процесу. При збільшенні витрати сировини до певної границі збільшується площа контакту розчинника і сировини і відповідно зменшується час екстракції. Але при надмірному збільшенні розчинника зменшується його селективність і в екстрактний розчин переходять і інші компоненти; якість екстрактного розчину погіршується. Крім того, зростають експлуатаційні затрати, зв’язані з перекачуванням і регенерацією розчинника. При меншій витраті розчинника неповністю компонент, який вилучається, переходить в екстракційний розчин. Співвідно-шення розчинник ÷ сировина складає (2,5-4,5) : 1. Регулюється дане співвідношення витратою сировини в колону або на установку.

6.5.3 Якість розчинника

Якість розчинника характеризується розчинною здатністю і селективністю.

Розчинна здатність – це властивість розчинника розчиняти в одиниці маси певну кількість компонента. Чим більша розчинна здатність розчинника, тим менше його необхідно для екстракції. При збільшенні температури розчинність розчинника зростає.

Селективність – це властивість розчинника розчиняти тільки один із компонентів сировини. Чим вища селективність, тим краща якість одержуваних продуктів. Селективність розчинника характеризується коефіцієнтом розприділення

,

де С₁, С₂ – концентрація компоненту, який вилучається, в екстрактному і рафінатному розчинах. При підвищенні температури селективність розчинника зменшується. Якість розчинника контролюється показником заломлення, який визначається рефрактометром.

6.5.4 Рівень границі розділу фаз

Рівень границі розділу фаз в екстракційних колонах контролюється для того, щоб в екстрактний розчин не попав рафінатний. Він контролюється рівноміром.

6.6 Визначення складу фаз за допомогою трикутної діаграми

Найкраще визначити склад фаз при екстракції можна за допомогою трикутної діаграми. Вона представляє собою рівносторонній трикутник вершини якого є чисті компоненти.

Рисунок 6.5 – Визначення складу фаз двокомпонентної системи

За допомогою діаграми можна визначити як склад двокомпонентних так і трьохкомпонентних систем. Будь-яка точка яка лежить на стороні трикутника представляє собою двокомпонентну систему. Будь-яка точка, яка знаходиться в середині діаграми представляє собою трьохкомпонентну систему. Для визначення складу трьохкомпонентної системи існує два методи.

Рисунок 6.6 – Визначення складу фаз трьохкомпонентної системи (метод 1)

Перший метод полягає в тому, що за 100 % або 1 приймається сторона трикутника. Провівши через т. N яка відображає трьохкомпонентну систему лінії паралельні кожній стороні одержимо відрізки які відповідають вмісту кожного компоненту.

Другий метод оснований на властивості рівностороннього трикутника, що сума перпендикулярів опущених на сторони рівна висоті.

Рисунок 6.7 – Визначення складу фаз трьохкомпонентної системи (метод 2)

Для визначення складу екстрактного і рафінатного розчинів необхідно мати бінодальну криву. Вона будується на основі дослідних даних. Бінодальна крива відокремлює двохфазну область від однофазної. Двохфазна область знаходиться всередині бінодальної кривої. Провівши коноди отримують рафінатний розчин R і екстрактний розчин S. Для визначення складу рафінаду необхідно з’єднати вершину С з т. R і продовжити лінію до перетину зі стороною АВ. Для знаходження складу екстракту необхідно вершину С з’єднати з т. S і продовжити лінію до перетину зі стороною АВ.

Рисунок 6.8 – Визначення складу рафінату і екстракту