ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные способы проведения экстракции из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 2" В химической технологии используются в основном следующие способы проведения экстракции однократная экстракция, многократная экстракция с перекрестным и противоточным движением растворителя, непрерывная противоточная экстракция. Наибольшее распространение в промышленности получила экстракция одним растворителем, хотя находит применение и экстракция двумя экстрагентами. [c.154] Однократная (одноступенчатая) экстракция. Этот способ проведения экстракции заключается в том, что исходный раствор Г и экстрагент 5 перемешивают в смесителе I (рис. 18-9), после чего в отстойнике 2 разделяют на два слоя экстракт Е и рафинат Л. Обычно считают, что в смесителе 1 вследствие интенсивного перемешивания и достаточного времени контакта устанавливается фазовое равновесие, т. е. однократная экстракция позволяет достигнуть эффективности, соответствующей теоретической ступени изменения концентрации. Степень извлечения при таком методе проведения экстракции можно повысить, увеличивая подачу экстрагента в аппарат 1, но это приведет к снижению концентрации экстракта и удорожанию процесса. [c.154] Процесс можно осуществлять как периодически, так и непрерывно. При периодической организации процесса стадию разделения экстракта и рафината можно проводить в смесителе 1. В этом случае отпадает необходимость в отстойнике 2. [c.154] Многократная экстракция с перекрестным током растворителя. При проведении экстракции по этому способу (рис. 18-10) исходный раствор F и соответствующие рафинаты обрабатывают порцией свежего экстрагента 5 , 82 и т.д. на каждой ступени экстракхщи, состоящей из смесителя и отстойника (на рис. 18-10 отстойники не показаны), причем рафинаты направляют последовательно в следующие ступени, а экстракты Е , Е2 и т.д. после каждой ступени выводят из системы. При таком способе экстрагирования исходный раствор поступает в первую ступень, а конечный рафинат отбирают из последней, и-й ступени. [c.154] По этому способу можно практически полностью извлечь из исходного раствора распределяемый компонент и получить чистый рафинат. Однако при этом неизбежны потери растворителя, содержащегося в исходном растворе, так как в каждой ступени происходит частичное удаление этого растворителя с экстрактом. [c.155] Непрерьганая противоточная экстракция. Такой способ экстрагирования осуществляют в аппаратах колонного типа (например, насадочных). Более тяжелый раствор (например, исходный) непрерывно подают в верхнюю часть колонны (рис. 18-12), откуда он стекает вниз. В нижнюю часть колонны поступает легкая жидкость (в нашем случае - растворитель), которая поднимается вверх по колонне. В результате контакта этих растворов происходит перенос распределяемого вещества из исходного раствора в экстрагент. Этот способ экстракции часто применяется в промышленности. [c.155] Противоточная экстракция с флегмой. При необходимости более полного разделения исходного раствора экстрагирование можно проводить с флегмой по аналогии с процессом ректификации (рис. 18-13). В этом случае исходную смесь F подают в среднюю часть аппарата (на ступень питания). [c.156] После регенерации экстракта в регенераторе 2 часть полученного продукта возвращают в виде флегмы в аппарат 1, а другую часть отбирают в виде извлеченного из исходного раствора компонента В. Очевидно, что составы растворов и В одинаковы. Таким образом, узел 2 экстракционной установки является аналогом узла дефлегмации ректификационной установки. [c.156] Поток флегмы Лд при контакте с потоком экстракта вымывает из последнего частично или полностью растворенный в нем исходный растворитель А, который в конечном итоге переходит в рафинат, вследствие чего степень разделения и выход рафината повышаются. [c.156] Следует отметить, что экстракция с флегмой, улучшая разделение исходного раствора, приводит к увеличению расхода экстрагента и объема аппаратуры, что удорожает этот процесс. Поэтому выбор количества флегмы должен производиться на основе технико-экономического расчета. [c.156] Экстракция двумя растворителями. Если в исходном растворе содержится два или более компонентов, которые нужно извлечь раздельно или группами из нескольких компонентов, то используют экстракцию с двумя несмешивающимися растворителями. Растворители подбирают таким образом, чтобы каждый из них преимущественно растворял какой-нибудь один компонент или группу компонентов. Схема такого экстрагирования представлена на рис. 18-14. Исходную смесь Р, состоящую из компонентов А и В, подают в среднюю часть аппарата 1. Экстрагент 82 (более тяжелый, чем 55), избирательно растворяющий компонент А, поступает в верхнюю часть аппарата 7, а экстрагент 5 , избирательно растворяющий компонент В,-ъ его нижнюю часть. [c.157] Часто экстрагент 51 называют экстрагирующим. Поэтому верхняя часть аппарата 1 (выше места ввода исходного раствора Р) носит название секции экстракции. В этой секции происходит обогащение экстракта комгюнентом В. Экстрагент 82 называют промывным, а нижнюю часть аппарата, в которой происходит более полное разделение или исчерпывание рафината, отмывки. [c.157] Экстракцию с двумя растворителями обычно применяют для разделения веществ с близкой растворимостью. Для осуществления этого метода требуется относительно большой расход экстрагентов, что существенно удорожает процесс. [c.157] Вернуться к основной статье