Изпратете добра работа в базата от знания лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в техните проучвания и работи, ще бъда много благодарен.
Добив - процесът на извличане на един или повече компоненти от разтвори или твърди вещества чрез избирателни разтворители (екстрагенти). При взаимодействие с екстрагента него само лесно разтворими и екстрахиране компоненти са много по-слаби или по същество не се разтваря останалите компоненти на първоначалната смес. В екстракция инженерни решения на екстрагенти по-разпространени от екстракция от твърди химически.
Използва се за отделяне на чиста форма на органичния синтез. Той се използва за почистване на отпадни води от замърсители.
Екстракция в система течност-течност е маса процес трансфер, която се провежда с участието на две взаимно неразтворими или органично разтворими във всеки други течности.
Наречен екстрагент разтвор се екстрахира вещества в екстракта. Разтворът на остатък, наречен рафинат. Рафинат възстановени при уреждане на басейни. Извлечени от рафинирания ekstragert.
2. екстрахиране Разтворител
Процесът на екстракция обикновено е по-рентабилно поправка тъй като няма нужда да се изпари всички течната смес в добива.
Обикновено течна екстракция комбинира с дестилация, която се използва за извличане на регенерация на организма. Екстрактът се - екстрахира вещества, разтворени в екстрагент рафинат - разтвор остатъчен фуражи.
Фиг. 1 е диаграма, без regenezatsii. Най-често използваната схема regenezatsiey екстрагента.
Фиг. 1 Схема на екстракционните процеси
Равновесие течност - течност система
За трикомпонентна система течност - течност пропорции вещество може да промени концентрацията на една от фазите без дисбаланс. Обикновено, че не се променя в процеса на екстракция с разтворител, P не засяга остатъка система.
разпределение право: съотношението на равновесните концентрации разпределени между две течни фази вещество при Т = конст е константа.
където Y * и х - равновесната концентрация на дозира вещество, съответно, в рафинат и екстракт, т - коефициент на разпределение.
Съгласно формула (1) равновесие линия трябва да бъде с права, произтичащи от произхода. Все пак, това се отнася и за случаите на пълно взаимно неразрешимост на фазите, които участват в процеса, което е доста рядко явление в реалния свят. Обикновено m е зависима от концентрацията на дозира вещество Т = CONST, ако Т се променя, стойността на m може да варира дори повече.
равновесие линия YX на графиката при постоянни tempiratupe нарича екстракция изотерми (фиг. 2). Ако знаете изотермите различен T, става възможно да се избере най-подходящата Т.
Фиг.2. Типични екстракция изотерми.
В триъгълна схема. Имайте предвид, че фазите често са включени в процеса на екстракция, частично разтворим във всяка друга. След това екстрактът в допълнение към екстракта и разтвореното вещество съдържа разтворител от изходния разтвор, рафинат и освен първоначалния разтвор и количество от разтвореното вещество - определено количество екстрагент. И двете решения се състои от три компонента.
A, B, C - чисти компоненти. В точка А - чист $ I, точка Б - чист М в точка С - чист фу. точка М се характеризира със стойности. Точки на областта на триъгълника съответстват на съставите на трикомпонентни решения.
Фиг. 3 триъгълна схема
равновесната концентрация на трикомпонентни смеси W-X може да бъде представена на триъгълна схема.
Фиг. 4 равновесие крива в триъгълна схема.
A - 100% - разтворител в първоначалния разтвор,
Б - 100% - разтворено вещество
С - 100% - екстрагент
Линиите AB, BC, CA - характеризират състава на двукомпонентни решения. Нека А и Б, В и С, безкрайно разтворим в друг, и А и В - ограничена разтворимост. Да предположим, че състав А и В се характеризира с G1 точките и G2. Ако добавим към това, ние получаваме от три наслояване разтвор D1 и D2 съответните точки. Това съответства на акорд на разтворите един с друг, са в равновесие. Точка К - критична точка съответства на решение еднофазен.
Взаимно разтворимост с увеличаване на повишаване на температурата, така че областта на съществуване на хетерогенни системи се намалява. При високи температури обикновено може да изчезне (точка Ta на фиг. 5).
Фиг. T 5 Ефект върху кривата на равновесие.
Главната особеност е селективността на екстракта, който се характеризира способността му да преимуществено се екстрахира един от два, три или повече компоненти на разтвора. Селективност по отношение на компонент екстракция характеризиращ пропорции коефициент на селективност (фактор на отделяне)
Както можете да видите, толкова повече, толкова повече. Ако = 1, селективността е 0. В реални условия повече от две.
Посочено от у - х екстракт - рафинат.
- Коефициентът на разпределение на компонент В.
3. Материал баланс на процеса екстракция на разтворителя
Единична (едноетапно) екстракция.
Да разгледаме един етап (единичен) екстракция. Това е най-простият метод че подавания разтвор и екстракта F S се смесва в смесител и след това се разделя на два слоя: екстракт от Е и рафинат R.
Фиг. 6 Схема на екстракция с един етап.
Фазите се състоеше в екстракционен разтворител, притежават частично взаимно разтворимост. След това системата е най-малко трикомпонентни. За трикомпонентна смес използва триъгълна схема. Уравнение (4) може да бъде пренаписана (в разделянето кг N първоначалната смес).
F + S = N = R + E (5)
Фиг. 7 извода, че уравнението на материалния баланс.
Експресия (5) позволява на материалния баланс на триъгълна диаграма на потока на процеса на смесване F + S = N, и след това отделяне на тази трикомпонентна смес от N-край резба R + E. По правило лост могат да бъдат написани
При предварително определена точка F S намираме желаната стойност за процеса. Съотношението на Е и R са потоци съгласно формула
Материалният баланс на компонентите А и В в екстракт поток Е и рафинат R като се вземат предвид (2) има формата:
Тъй като сумата от концентрациите на всички три компонента А, В и С е равно на 100%, след това matbalans компонент С не е необходимо. Предвид факта, че N = E + R получи разтвор многостепенен екстракция изотерма
Делят една на друга получаваме:
Уравнение (10) е уравнението на права линия. Според уравнения (4) и (10) може да се намери състав на всяка нишка, ако известно количеството и състава на останалите три потоци.
В съответствие с количеството на общото уравнение масопредаване преминаване от една фаза към друга вещество М могат да бъдат написани:
Тук - коефициентите на трансфер на маса за дисперсната фаза и непрекъсната фаза.
Тъй като повърхността на фаза контакт е в капките на екстракция, масообмен се извършва чрез сферичната повърхност. Очевидно е, че хидродинамичните условия вътре капчицата и непрекъсната фаза са различни. Следователно маса транспорт в рамките на всяка от фазите може да се опише с еднакви уравнения.
4. извличането на напречен поток многоетапно с разтворител
Изходният разтвор и съответните рафинати третира част S1 и S2 на прясно екстрагент и г. Н. На всеки етап екстракция, състоящи се от смесител и утаител, и рафинати захранвани последователно в следващия етап, и Е1 екстракти и Е2 и така нататък. G. След намира всеки етап от колоната.
Фиг. 8 Схема на множествена екстракция с противоток разтворител
По този метод, може да бъде напълно се екстрахира от компонентите на храна разтвор и пропорции за получаване на чист рафинат. Въпреки това, както се съдържа в първоначалното решение е неизбежните загуби на разтворител, тъй като на всеки етап се подлага на частично отстраняване на екстракта на разтворител.
5. Многократното екстракция с насрещно движение
Този метод на екстракция се характеризира с множество контакт етапи 1, 2 и така нататък. G. С противотокови потоци на рафинат R и екстракт E нишки един условие доставяне изходен разтвор и ekstagenta F и S в противоположните краища.
Фиг. екстракция Схема 9 множествена разтворител с обратен движение
Непрекъснато противоток екстракция. Този метод на екстракция се извършва в апарат за колона тип (например отвор). По-тежкият разтвор влиза от горната част, долната част на колоната навлиза в светлината фаза.
Поставен Allbest.ru
Свързани статии