ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы расчета экстракторов из "Процессы и аппараты нефтегазопереработки" Треугольная диаграмма и ее основные свойства. Как уже отмечалось, в процессе экстракции можно рассматривать три условных компонента растворитель, экстрагируемые компоненты и неизвлекаемые компоненты. Для представления составов такой тройной смеси используют треугольную диаграмму (рис. ХУ1-2), представляющую собой равносторонний треугольник АВЬ, каждая вершина которого отвечает условному компоненту, а концентрации этих компонентов х откладываются на сторонах треугольника. Вершина Ь отвечает растворителю, А — неизвлекаемым компонентам, В — извлекаемым. [c.308] Любая смесь трех компонентов отвечает точке на площади треугольника (например, точка ЫУ, двойная смесь отвечает точке на стороне треугольника. Например, смесь компонентов Л и В представлена точкой Р на стороне АВ. [c.308] На поле треугольной диаграммы отложена также бинодальная кривая 8 КН, отвечающая равновесным рафинатным и экстрактным растворам согласно равновесному распределению компонентов (например, точки К и 5). Прямая КЗ, связывающая точки равновесных составов на бинодальной кривой, называется конодой. Область, охватываемая бинодальной кривой, отвечает расслаивающимся растворам, область вне этой кривой — гомогенным растворам. Таким образом, при экстракции составы растворов пе должны выходить за пределы первой области. [c.308] Из этого общего свойства вытекают следующие следствия. [c.309] Следствие 1. Если при попарном смешении нескольких систем получается одна и та же система N, то прямые, соединяющие точки попарно смешиваемых систем, пересекаются в одной точке N. Так, систему N можно получить смешением систем Ru S или Lu F. [c.309] Следствие 2. Если при попарном удалении (вычитании) различных систем получается одна и та же система, то прямые, соединяющие точки попарно вычитаемых систем, пересекаются в одной точке. Так, если из системы М удалить систему F, то получим систему L. Тот же результат получим, если из системы удалить систему F , из системы — систему F , из системы R — систему Р и т. д. При этом очевидно, что FIN = NLIFL, F JNi = = NiLlFiL, FJN = N LIF L и т. д. [c.309] Следствие 3. Если имеется раствор F, состоящий из компонентов Л и В, то любые смеси, составленные из раствора F и растворителя L, будут находиться на прямой FL (точки Ng, N, Ni). [c.309] Точки Э и Р отвечают экстракту и рафинату, полученным соответственно из экстрактного S и рафинатного R растворов. На основании указанных правил легко выполнить расчет процесса экстракции. [c.309] Расчет однократной экстракции. [c.309] Схема к расчету однократной экстракции. [c.310] Исходя из основного свойства треугольной диаграммы, можно определить все основные показатели процесса однократной экстракции. [c.310] Поскольку при однократной экстракции образуются равновесные рафинатный и экстрактный растворы, этот процесс эквивалентен одной теоретической тарелке. [c.311] После расслаивания системы N3 (конода / з5з) образуются экстрактный раствор 5з, который выводят из системы, и рафинат ный раствор, состав которого соответствует требованиям к рафи нату Рд. Таким образом, в данном случае для получения рафи пата Рц потребовались три контактных ступени, так как предше ствовавшие рафинатные растворы 7 1 и не обеспечивали тре буемого качества рафината. [c.311] Следовательно, при многократной экстракции выход целевого продукта уменьшается по мере улучшения его качества. Расходы и составы других потоков определяют аналогично, исходя из свойств треугольной диаграммы. [c.311] Поскольку положение точек L и / , 5 и известно, то может быть найдено и положение полюса М на пересечении продолжения прямых Р8 и RL. Потоки Р п 8 = 8 связаны рабочей линией Р8М. Положение точки 5 определяется из общего материального баланса системы при заданном качестве получаемого рафината Р и расходе растворителя, отвечающего точке N. [c.312] Минимальный расход растворителя определяется из следующих соображений. При заданных составах рафината Р и сырья F уменьшение расхода растворителя вызовет перемещение точки N по линии LF вниз. В связи с этим точка S переместится вправо по верхней ветви бинодальной кривой, а полюс М будет удаляться от вершины L. Угол, образованный рабочей линией FM и конодой, уменьшится. Минимальный расход растворителя будет отвечать такому положению полюса М, при котором крайняя рабочая линия FM совпадает с ближайшей конодой R S. В этом случае потребуется бесконечно большое число тарелок. [c.313] Вернуться к основной статье