ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет результатов экстракции с перекрестным током из "Жидкостная экстракция Издание 2" Очевидно, это определение имеет реальное значение только тогда, когда экстракцию проводят в статических условиях, поскольку только в этом случае легко получить сосуществующие фазы. [c.91] На первой экстракционной ступени (рис. 46) получается фаза рафината и фаза экстракта 1. [c.91] Обозначим через Xi концентрацию компонента / в фазе Ри через Хз — концентрацию компонента i в фазе Qi, а через V — объем фазы рафината Pi и через V — объем фазы экстракта Qi. [c.92] Выражение (8) представляет долю неэкстрагирован-ного компонента i, т. е. отношение количества неэкстра-гированного компонента i к его содержанию в исходной смеси. Это количество i, таким образом, остается в рафинате. [c.92] С довольно хорошим приближением уравнения (10) н (И) можно использовать при не слишком больших колебаниях значений kj и V/v путем введения средних значений е,- и Sj соответственно. Это можно показать на примере трехступенчатой экстракции с перекрестным током, приведенной на рис. 46. [c.93] Количество неэкстрагированного компонента у = (50/100) 0,468 = 0,2340 ч. Количество неэкстрагированного компонента г = (50/100) 0,067 =0,0335 ч. [c.94] Поскольку неэкстрагированные части / и i вместе составляют рафинат, выход рафината составляет 26,75% по отношению к исходной смеси. [c.94] Следует отметить, что приведенный расчет является приближенным вследствие использования средних значений k и Vjv, что не имеет достаточного теоретического основания. Однако такой метод расчета широко применяют, так как величины, полученные с его помощью, хорошо совпадают с результатами эксперимента. [c.94] Данные, полученные этим методом, будут тем сильнее отличаться от экспериментальных результатов, чем больше изменяются значения k и Vlv при переходе от одной ступени к другой. Чем больше на треугольной диаграмме область, в которой происходит экстракционный процесс, и чем выше концентрации компонента i в фазах, тем больше эти отклонения. [c.94] Эти более точные величины отличаются очень незначительно от тех, которые получены с использованием средних значений коэффициентов распределения и отношения фаз (см. стр. 94). [c.95] Чтобы определить величины ср и ср для экстракции с перекрестным током, можно использовать график (рис. 47), на котором приведена зависимость между ф и п при постоянных значениях . На графике значения ф изменяются от 10 до 1, а п — в пределах от 1 до 10. Каждая кривая графика рассчитана по уравнению (10). [c.95] В тех случаях, когда применяются большие количества растворителя, а количество экстрагируемого компонента относительно мало. Приведем следующий пример. [c.97] Для удаления уксусной кислоты из гомогенной смеси ее с хлороформом была применена экстракция с перекрестным током с использованием воды в качестве растворителя. Допустим, что смесь состояла из 30 вес.% уксусной кислоты и 70 вес.% хлороформа. [c.97] Как указывалось ранее, результаты экстракции можно приближенно оценить расчетным путем при условии, что известны средние значения коэффициентов экстракции (е) и число экстракционных ступеней (я). Однако если данные по равновесию в системе вода — уксусная кислота — хлороформ отсутствуют, то достаточно знать лишь коэффициент распределения ( ) уксусной кислоты, чтобы произвести расчеты, позволяющие довольно точно предсказать результаты экстракции в отношении чистоты продукта (но не его выхода). Значение Ег находят по известному значению а соотношение фаз — по относительному расходу растворителя. [c.97] Необходимо знать коэффициент распределения (А ) в том интервале концентраций, в котором должен протекать процесс экстракции. Допустим, что среднее значение (в весовых единицах) оказалось равным 4,0. [c.97] Предполагается, что взаимная растворимость хлороформа и воды настолько мала, что не отражается на отношении фаз. [c.98] Отношение фаз на последуюш,их ступенях сохраняется почти постоянным. Так как после первой ступени неэкстрагированным остается лишь небольшое количество кислоты (3,8/30), то на последующих ступенях как водная фаза, так и фаза хлороформа количественно почти не изменяются. [c.98] В соответствии с уравнением (10), а также рис. 47 для получения такой величины фг потребуется четыре экстракционные ступени. [c.98] Концентрация кислоты в фазе экстракта максимальна на первой ступени и составляет 26,2 126,2 20 вес. %. На последующих ступенях она будет падать и приближаться к нулю на последней ступени. Таким образом, среднее значение й,- следует брать в интервале концентраций кислоты в водной фазе от О до 20 вес. %. Эта средняя величина, которая и была принята при расчетах, оказывается равной 4,0. [c.98] Вернуться к основной статье