ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет экстракторов из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии Издание третье" Аппараты, предназначенные для осуществления процесса экстракции, называют экстракторами. В химической промышленности используют следующие основные типы экстракторов смесительно-отстойные, колонные и центробежные. [c.335] Смесительно-отстойные экстракторы. Для осуществления одной ступени экстракции (смешение фаз и их последующее разделение) можно использовать один аппарат, в котором процесс проводят периодически (вначале перемешивание, затем расслоение), или два аппарата в одном — перемешивание, а во втором— расслоение (отстаивание) в этих аппаратах процесс проводят непрерывным способом. [c.336] При перемешивании одна из жидкостей диспергируется на мелкие капли (дисперсная фаза), которые распределяются в другой жидкости (сплошная фаза). Дисперсной фазой может быть как легкая, так и тяжелая жидкости, а также экстракт или рафинат. [c.336] В промышленности часто используют несколько ступеней экстракции. Любое число ступеней можно соединить в виде каскада с перекрестным или —чаще —с противоточным движением контактируемых жидкостей. [c.336] Простейшим смесительно-отстойным экстрактором периодического действия является аппарат с мешалкой. [c.336] При проведении однократной экстракции непрерывным способом используют агрегат, состоящий из смесителя и отстойника. [c.336] Наиболее широко распространены смесители типа аппарат с мешалкой, инжекторные, диафрагменные и трубчатые смесители, центробежные насосы и даже обычные вентили. [c.336] Инжекторный смеситель (рис. 13.19, а) действует по тому же принципу, что и паровой инжектор. Жидкость I с большой скоростью вытекает из сопла и засасывает за счет своей кинетической энергии другую жидкость О. Протекая через диффузор, обе жидкости перемешиваются, образовавшаяся смесь вытекает в отстойник. Для ввода жидкостей Ь и С в инжекторный смеситель требуется один насос. [c.337] Диафрагменный смеситель (рис. 13.19,6) представляет собой цилиндрический аппарат, между фланцами которого закреплены диафрагмы с несколькими отверстиями. Жидкости и С, проходя сквозь отверстия, перемешиваются и направляются из смесителя в отстойник. [c.337] К диафрагменным смесителям следует отнести также трубу, заполненную насадкой, сопла и обычный вентиль. [c.337] Трубчатый смеситель (рис. 13,19,0) состоит из двух концентрических труб, в которые жидкости L и С поступают раздельно. Из отверстий внутренней трубы в кольцевой зазор между трубами с большой скоростью вытекает жидкость О и смешивается там с жидкой фазой I. [c.337] Использование диафрагменных и трубчатых смесителей требует установки двух насосов на линиях ввода каждой фазы. [c.337] Простейший отстойник представляет собой горизонтальную емкость (рис. 13.20). Объем отстойника используется для создания ламинарного движения жидкости, при котором происходит расслаивание смеси. Легкая фракция сливается через верхний штуцер, а тяжелая — выводится через трубопровод с устройством для разрыва сифона, предупреждающим полное опорожнение отстойника. [c.337] Для расслаивания смеси используют также отстойные аппараты более сложной конструкции гидроциклоны, центрифуги и центробежные сепараторы. [c.337] Для проведения периодической многократной экстракции с перекрестным током и противотоком растворителя могут быть использованы агрегаты из нескольких последовательно соединенных смесителей (см. рис. 13.19) и отстойников (см. рис. 13.20). Такие батарейные экстракторы могут быть выполнены из последовательно соединенных смесительно-отстойных элементов (рис. 13.21). Б качестве элемента батарейного экстрактора может быть взят любой смесительно-отстойный экстрактор. [c.338] Расчет экстракционных аппаратов типа смеситель-отстойник состоит из расчета материального баланса процесса экстракции по треугольной диаграмме с определением количества необходимого растворителя и составов получаемого рафината и экстракта, из гидравлического расчета смесителя с отстойником и расчета числа экстракционных элементов. [c.338] На практике в смесительно-отстойных секциях процесс массопередачи не идет до равновесия, поэтому число полученных на схеме смесительно-отстойных элементов следует увеличить на 5—25%. [c.339] Колонные экстракторы. Колонные экстракторы подразделяют па полые (распылительные), насадочные, тарельчатые, колонны с пульсацией потоков и роторно-дисковые. Во всех экстракторах этого типа поверхность фазового контакта развивается в результате диспергирования капель одной жидой фазы в другой жидкой фазе. Первая называется дисперсной, вторая — сплошной или дисперсионной. Дисперсной фазой может быть как легкая жидкость С, так и тяжелая Ь. [c.339] Полые (распылительные) экстракторы. На рис. 13.22 приведена схема полого (распылительного) экстрактора. Экстрактор заполняется тяжелой жидкостью 1, которая сплошным потоком перемещается в аппарате со скоростью И с и удаляется через сливное устройство. Легкая жидкость О вводится в аппарат через распылитель и в виде капель поднимается вверх со скоростью Wp . В верхней части экстрактора капли сливаются, образуя сплошной слой легкой жидкости, которая и выводится из аппарата через верхний штуцер. [c.339] Относительная скорость движения капли Х о может быть найдена как скорость осаждения по уравнениям (2.22), (2.23) или (2.24), в зависимости от режима движения, а также (2.28). [c.339] Вернуться к основной статье