ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Равновесие в системе жидкость жидкость из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 2" ВОЗМОЖНЫМ выбор оптимальной температуры экстрагирования. Может оказаться, например, что наиболее экономичным будет проведение процесса экстракции при нагревании. [c.146] Треугольные диаграммы. Отметим, что часто фазы, участвующие в процессе жидкостной экстракции, частично растворимы друг в друге. В таких случаях экстракт помимо экстрагента и растворенного вещества содержит еще некоторое количество растворителя из исходного раствора, а рафинат помимо первоначального растворителя и некоторого количества растворенного вещества - определенное количество экстрагента. Оба раствора состоят из трех компонентов. Составы этих фаз удобно представлять в треугольной системе координат (рис. 18-3). [c.146] Вершины А, В к С обозначают чистые компоненты. Стороны АВ, ВС и СА соответствуют составам двухкомпонентных растворов. На каждой стороне нанесена шкала в молярных или массовых процентах (от О до 100%). Точки на площади треугольника соответствуют составам трехкомпонентных растворов, причем концентрация того или иного компонента раствора определяется длиной отрезков, проведенных параллельно каждой из сторон треугольника до пересечения с другими (например, для точки М концентрации раствора характеризуются точками О, Е, Я и на рис. 18-3 составляют 18% компонента А, 25% компонента В и 57% компонента С). Действительно, сумма отрезков МЕ -(- МО МЯ равна стороне треугольника, например АВ, так как МЬ = Ю, МЕ = 1В, МН = АО, а сумма отрезков АО + Ю + 1В = АВ, т. е. их сумма составляет 100%. Таким образом, любая точка внутри треугольника выражает состав трехкомпонентной системы, а точки на его сторонах-составы двухкомпонентных систем. [c.146] Выражение (18.2) позволяет найти положение точки М, если известны количества растворов К м Е. [c.147] При расчете процесса экстракции, так же как и любого другого массообменного процесса, необходимо знание равновесных концентраций, которые для трехкомпонентных систем жидкость-жидкость можно представить на треугольной диаграмме. На рис. 18-5 вершина А соответствует растворителю в исходном растворе, вершина 5-растворенному веществу, вершина С-экстрагенту. На такой диаграмме при данной температуре рассмотрим систему, состоящую из компонентов А, В м С, причем компоненты А тл. В. В VI С неограниченно растворимы друг в друге, а компоненты А и С-ограниченно растворимы. При наличии в системе определенных количеств компонентов А и С может образоваться двухфазная жидкая система. [c.147] С помощью треугольной диаграммы и кривой равновесия (рис. 18-5) можно определить предельную концентрацию компонента В в исходном растворе, не превышая которую можно экстрагировать этот компонент. Проведем из точки С касательную к равновесной кривой. Она пересечет сторону АВ треугольника, отражающую состав исходного раствора в точке. 5. Эта точка определяет предельную концентрацию исходного (экстрагируемого) раствора при данной температуре. Действительно, при увеличении отрезка А5 линия С5 пройдет через области диаграммы, соответствующие однофазной системе, что исключает экстракцию. При этом расход экстрагента (на диаграмме рис. 18-5-компонента Q максимален. [c.148] Поскольку растворимость зависит от температуры, то с изменением температуры будет менять свое положение и бинодальная кривая. Обычно взаимная растворимость с повышением температуры увеличивается, поэтому область существования гетерогенных систем уменьшается и при достаточно высоких температурах эта область может вообще исчезнуть. Температуру, соответствующую полному взаимному растворению компонентов системы и образованию таким образом гомогенного раствора, называют критической (рис. 18-6). [c.148] Кроме рассмотренной на рис. 18-5 типовой треугольной диаграммы, возможны также их другие типы (рис. 18-7) например, с двумя зонами ограниченной растворимости (рис. 18-7, а), которые могут слиться в одну зону ограниченной растворимости (рис. 18-7,6), и др. [c.148] Вернуться к основной статье