ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципиальные схемы процессов экстракции из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии Издание третье" В химических производствах используются преимущественно следующие схемы экстракции однократная экстракция, многократная экстракция с перекрестным током растворителя, многократная экстракция с противотоком растворителя, непрерывная противоточная экстракция, ступенчатая противоточная экстракция. [c.329] Однократная экстракция. Однократная экстракция может быть проведена периодическим или непрерывным способом. Схема однократной периодической экстракции показана на рис. 13. II, а. В аппарат загружается исходный раствор Р, содержащий распределяемое вещество концентрацией д , и к нему прибавляется порция растворителя О концентрацией уа. Обе жидкости перемешивают до установления равновесия. По окончании перемешивания жидкости расслаиваются в том же аппарате. После отстаивания сливают сначала нижний слой рафината Я концентрацией хя, а затем — верхний слой экстракта Е концентрацией г/ . [c.329] И рафинат R. Количества F, G, Е я R относят к единице времени. [c.330] Процесс однократной экстракции может быть представлен на треугольной диаграмме (рис. 1112,а). При смешении исходного раствора F с растворителем G образуется тройная смесь, характеризуемая точкой N, положение которой на прямой смешения FG зависит от соотношения количеств растворителя G и исходного раствора F. После расслаивания образуются две равновесные фазы — экстракт и рафинат, составы которых характеризуются точками Е я R, лежащими на концах хорды равновесия ER, проходящей через точку N. [c.330] Состав исчезающего рафината отвечает точке R. [c.330] Состав исчезающего экстракта отвечает точке Е . [c.331] Как видно из обеих рассмотренных диаграмм, в результате проведения однократной экстракции составы получаемых рафината и экстракта находятся в равновесии и мало отличаются от исходных. Эффективность проводимого по этой схеме процесса экстракции невелика и широкого распространения в промышленности рассмотренный способ не получил. [c.331] Эффективность экстракции может быть значительно повышена, если ее проводить многократно, используя каждый раз свежую порцию растворителя для обработки одной и той же порции исходного раствора. Такой способ проведения процесса получил название многократной экстракции с перекрестным током растворнтеля. [c.331] Многократная экстракция с перекрестным током растворителя. [c.331] Из первой ступени однократной экстракции исходного раствора F растворителем G полученный рафинат состава Ri вводится во вторую ступень, где обрабатывается свежей порцией растворителя G. Тройная смесь состава N2 расслаивается на рафинат R2 и экстракт Е2. Процесс обработки ведут до тех пор, пока не получат рафинат заданного состава. [c.331] Полученные в каждой ступени порции экстракта Ей 2, . и т. д. содержат все меньшее количество распределяемого вешества. [c.331] Общий расход растворителя равен сумме всех порций во всех ступенях экстракции. [c.331] Процесс многократной экстракции можно провести периодическим способом в одном аппарате с мешалкой (см. рис. 13.11,а). Для этого одну и ту же порцию исходного раствора обрабатывают несколькими порциями растворителя, каждый раз смешивая, расслаивая и выводя порцию экстракта из одного и того же аппарата. Процесс ведут до тех пор, пока рафинат не будет иметь заданную концентрацию. [c.331] При полной взаимной нерастворимости фаз процесс многократной экстракции с перекрестным током растворителя может быть представлен на диаграмме х—у (рис. 13.13,6) рабочими линиями аЪ и сд. каждой ступени, причем состав рафината хяи Хц2 после каждой ступени равен составу исходной смеси на входе в последующую ступень. [c.332] Недостатками способа являются большой расход свежего растворителя и его недостаточное насыщение в ступенях экстракции. Эти недостатки могут быть устранены, если использовать противоточное движение рафината и экстракта при многократной экстракции. [c.332] В каждой ступени осуществляется однократная экстракция очищенного рафината более свежим противоточно движущимся растворителем. В последней ступени рафинат контактирует со свежим растворителем О. [c.333] Противоток растворителя от последней ступени к первой (по току рафината) осуществляется насосами. На первой ступени насыщенный распределяемым веществом растворитель контактирует с концентрированным исходным раствором Р и выходит в виде экстракта Е предельно насыщенного распределяемым веществом. Процесс многократной экстракции с противотоком растворителя поясняется треугольной диаграммой (рис. 13.14). [c.333] Во второй ступени смешивается рафинат с экстрактом третьей ступени 3, образуя тройную смесь N2, которая расслаивается на рафинат и экстракт 2. Точки 2 и 2 лежат на концах хорды равновесия, проходящей через точку N2. [c.333] В третьей ступени смешивается рафинат Т 2 со свежим растворителем О, образуя тройную смесь Мг, которая расслаивается на экстракт 3 и рафинат Я = Яз, выводимый из системы. [c.333] Следует особо отметить, что если в каждой отдельной ступени соединить прямыми линиями РЕ, Я Е2, Я Ез, ЯО две точки, соответствующие составам на входе одной фазы и на выходе другой, то продолжения этих линий пересекутся в одной точке Р, называемой полюсом. Это следует из общего материального баланса и материальных балансов каждой ступени экстракции. Полюс Р может быть расположен как внутри треугольной диаграммы, так и вне ее. [c.333] Вернуться к основной статье