ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет ступенчатых экстракторов из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 2" К этой группе экстракционных аппаратов относятся в основном смесительно-отстойные экстракторы (см. рис. 18-15), которые пгароко используются в химической технологии. [c.167] Однократная (одноступенчатая) экстракция (см. рис. 18-15,а). В периодически действующих экстракторах этого типа обычно процессы перемешивания и разделения фаз проводят в одном и том же аппарате. В аппарат загружают исходный раствор Г концентрацией Хя и к нему добавляют необходимое количество растворителя 5. После интенсивного перемешивания фазы отстаивают и разделяют на экстракт Е и рафинат К. [c.167] Целью расчета такого экстрагирования является опрёделение необходимого количества экстрагента, количества и концентрации экстракта и рафината л ,. [c.167] При сравнительно невысоких концентрациях распределяемого вещества Ех,5 С, а.Кк.Г = Ь. [c.167] Последнее выражение является уравнением прямой линии, имеющей наклон, ar tga которого равен —Ь/С. В качестве заданных величин при расчете однократной периодической экстракции являются количество исходного раствора Е (в кг), его концентрация (л ), начальная концентрация yJ экстрагента. [c.167] По уравнениям (18.18)-(18.21) находят количества растворителя, экстракта и рафината. [c.169] Состав рафината и экстракта можно найти, проведя из точки С лучи через точки R и Е до пересечения со стороной А В треугольника. Полученные точки х, и характеризуют конечные концентрации распределяемого компонента в рафинате и экстракте соответственно. [c.169] Отметим, что эти уравнения можно использовать и для непрерывной однократной экстракции при этом величины F, S, Е, Я следует относить к единице времени (например, в кг/с и т.д.). [c.169] Многократная экстракция с перекрестным движением растворителя. Этот вид экстрагирования отличается от предыдущего тем, что параллельно на каждую ступень (сМ. рис. 18-10) подают свежий растворитель в количестве S , Sj и т.д. (в кг/с). По аналогии со схемой одноступенчатого экстрагирования проведем анализ процесса на диаграмме у — х. [c.169] В случае частичной взаимной растворимости компонентов процесс многократного экстрагирования с перекрестным током растворителя может быть представлен на треугольной диаграмме (рис. 18-26). Линия F описывает смешение исходного раствора и экстрагента. Затем тройная смесь состава расслаивается и разделяется на экстракт и рафинат ступени I. Далее рафинат J i подвергается экстрагированию свежей порцией экстрагента S, что на рис.. 18-25 отражено линией R . Образовавшаяся тройная смесь расслаивается и разделяется на экстракт Е2 и рафинат R2 ступени II и т.д. до тех пор, пока будет получен заданный состав рафината. [c.170] Многоступенчатая экстракция с противоточным движением растворителя. Вначале рассмотрим этот процесс при условии взаимной нерастворимости экстрагента и растворителя исходного раствора. В этом случае потоки чистых растворителей на ступенях не изменяются, т.е. при движении по схеме, изображенной на рис. 18-11, потоки этих растворителей остаются постоянными. [c.170] На диаграмме — х процесс строится следующим образом (рис. 18-27). Наносится линия равновесия у =/(х), затем для каждой ступени строится рабочая линия. Из точки а, которая находится как точка пересечения горизонтали (с ординатой ) с линией равновесия, под углом наклона а (ar tg а = — L/G) проводят линию до пересечения с вертикалью. Полученная линия аЬ является рабочей линией ступени I. Из точки с параллельно линии аЬ проводят линию до пересечения с вертикалью х = х и т. д. до заданных концентраций в рафинате и экстракте. Таким образом определяют необходимое число ступеней. [c.171] Отметим, что количество рафината заданного состава зависит от удельного расхода экстрагента 8/Е. Больший выход рафината будет при меньших расходах экстрагента, но при этом увеличивается число теоретических ступеней. Обычно расход экстрагента принимают промежуточным между его максимальным и минимальным расходами с учетом данных технико-экономического расчета. [c.172] Вернуться к основной статье