ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химия жидкостной экстракции. А. Кертес из "Последние достижения в области жидкостной экстракции" Неотъемлемым условием эффективной жидкостной экстракции является диспергирование двух жидких фаз. Если пренебречь ограничениями, указанными выше, то можно сделать вывод, что чем тоньше дисперсия, тем больше межфазная поверхность и, следовательно, тем быстрее протекает массонередача. Однако на практике нельзя упускать из виду тот факт, что по окончании массопередачи фазы должны быть снова разделены, причем чем тоньше диснерсхш, тем труднее затем разделить фазы. К тому же одной из неожиданностей при работе экстракционного оборудования является происходящее иногда необъяснимое образование стабильных эмульсий. Поэтому при определении оптимальной степени перемешивания нужно учитывать не только требование эффективности массопередачи, но и необходимость быстрого разделения фаз. Это особенно важно для экстракторов типа смеситель — отстойник , в которых разделение фаз происходит между ступенями. В таких экстракторах камеры отстаивания значительно больше камер смешения. [c.20] Исследование процесса расслаивания и конструирование улучшенных отстойников представляет определенный экономический интерес. [c.20] Необходимость более глубокого изучения процесса коалесценции была признана инженерами-химиками около десяти лет назад. На первом этапе работы внимание исследователей было сосредоточено на коалесценции единичных капель на плоской поверхности раздела фаз. Сейчас это явление изучено достаточно хорошо, но установленные количественные закономерности нельзя перенести от этого случая на более сложные системы. Поэтому в настояш,ее время отстойники конструируются на основе главным образом эм-ппрических методов, разработанных в результате пилотных испытаний. [c.21] Отмечено, дто даже следы примесей оказывают сильное влияние на Бремя покоя капель на межфазной поверхности, поэтому при проведении исследований следует принимать величайшие меры предосторожности, чтобы гарантировать отсутствие примесей. Установки обычно снабжаются устройствами для периодической очистки поверхности раздела. Неизбежное наличие примесей в промышленных растворах затрудняет перенос результатов, полученных в лабораторных исследованиях , в промышленные условия. [c.21] Необходимость быстрого разделения фаз стимулирует также конструирование приспособлений для ускорения расслаивания. Для этой. цели испоЬьзуют отбойные перегородки или насадки, хотя принцип их действия полностью не выяснен. Отчасти такие приспособления препятствуют распространению эмульсии в нижнюю часть отстойника и таким образом создают благоприятные условия для межкапельной коалесценции, которая в большинстве случаев является первой стадией расслоения фаз. Кроме этого, если материал насадки предпочтительно смачивается дисперсной фазой, капли этой фазы будут собираться на насадке, что обусловит коалесценцию смежных капель с выделением больших капель, способных легко коалесцировать с образованием поверхности раздела фаз. [c.21] Электрическое поле как переменного, так и постояцного тока сильно влияет на устойчивость капель эмульсий [21]. К сожалению, оно эффективно при разделении эмульсий только в том случае, когда сплошная фаза обладает высоким сопротивлением, например вода в нефтяных эмульсиях. Расслаивание спомош,ью электрического поля используется для отделения фенолов от фракций крекинга нефти [22]. Этот процесс характеризуется высоким отношением органического и водного потоков, поэтому наличие воды в нефтяной эмульсии гарантировано. [c.21] Ультразвук, который применяется в ряде случаев при эмульгировании растворов, может стимулировать процесс коалесценции [23]. В целом все эти способы ускорения оказались не эффективными по сравнению с самопроизвольным процессом коалесценции. Большинство выполненных работ, особенно описывающих механические приспособления для расслаивания, носит эмпирический характер. Поэтому существует острая необходимость в дал .-нейшей работе по изучению ускорения коалесценции. [c.21] ХИМИЯ жидкостном ЭКСТРАКЦИИ. [c.23] За последние пятнадцать лет исследования в области жидкостной экстракции неорганических соединений перешли от описательного характера распределения металлов и их возможного разделения к установлению химии экстракции. Существенный вклад в исследования был внесен применением физико-химических методов для изучения экстракционных процессов и идентификации состава соединений в экстрагенте. [c.23] Было бы трудно, илп даже невозможно, получить такую информацию в резулрате простого изучения распределения. Данный обзор включает как физико-химические исследования, так и изучение распределения, выполненное главным образом за последние пять лет. [c.23] В течение этого периода продолжаются исследования аминов, а также нейтральных и кислых фосфорорганических соединений в качестве экстрагентов. Значительно расширено число экстракционных систем, в которых наблюдается синергизм. В то же время отмечается снижение интереса к системам классического типа с кислородсодержащими экстрагентами п лишь немного существенных добавлений внесено в область экстракции хелатирующими агентами. [c.23] Неорганическая экстракционная химия сейчас весьма тесно связана с изучением соединений, экстрагируемых в органическую фазу или образующихся в ней. Исследуются проблемы специфического комплексообразования в процессе транспортирования металла при экстракции. Особо следует обратить внимание на все возрастающий интерес к применению спектрометрической и спектроскопической техники для объяснения механизма взаимодействия металл — экстрагент. В первую очередь это выражается в быстром прогрессе в области установления структуры экстрагируемых соединений. [c.23] В последние годы в печати появились большие обзоры, касающиеся различных аспектов неорганической экстракционной химии [1 — 19]. Каждый год публикуется огромное количество статей, касающихся различных аспектов, поэтому основная трудность п п написании обзора заключается в отборе материала. [c.23] В данной главе рассматриваются темы, представляющие более общий интерес, т. е. автор преследует скорее цель общего рассмотрения проблемы, чем обзор оригинальных работ. [c.23] Обсуждение основных вопросов химии экстракции предшествует разделам, посвяш,енным основным экстракционным системам. Первый раздел настошцей главы касается основных закономерностей II условий равновесия в экстракционных системах. [c.24] Параметры в законе действующих масс, лежащем в основе метода логарифмического анализа для идентификации комплексов в органической фазе, теперь определены более точно, чем несколько лет назад. Становится очевидным, что благодаря большим приближениям в коэффициентах активности стехиометрия соединений в выведенных формулах в большой степени зависит от экспериментальных условий. Возможным исключением является экстракция прочных хелатов металлов. Что касается остальных систем, то все больше укореняется мнение об ограничениях метода логарифмического анализа. [c.24] Такие физические методы, как дифференциальные измерения давления пара, измерения диэлектрической постоянной, поверхностного натяжения и светорассеяния и спектроскопия, все шире используются для идентификации соединений в органической фазе. [c.24] Третий и четвертый разделы главы посвящены относительно хорошо изученным вопросам экстракции хелатов, карбрксилатов, алкилсульфонатов металлов. Возможностей развития новых направлений в этих областях не так уж много. В течение второй половины 60-х годов достигнут значительный прогресс в области экстракции металлов алкилфосфорными кислотами. Выполненные исследования помогли понять фундаментальную химию, лежащую в основе процесса. [c.24] В пятом разделе показано несколько возможных путей применения таких экстракционных систем. [c.24] Число публикаций по основам экстракционных систем, включающих классические карбоксильные экстрагенты (простые и сложные эфиры, кетоны и спирты), приведенные в шестом разделе, продолжает уменьшаться. Однако эти экстрагенты еще широко применяются во многих промышленных процессах. [c.24] Вернуться к основной статье