ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экстракторы периодического и полупериодического действия из "Экстрагирование Система твёрдое тело-жидкость" Экстракторы периодического и полупериодического действия относятся к несовершенному виду оборудования. Тем не менее во многих отраслях металлургической, химической, целлюлозно-бумажной, фармацевтической, пищевой и мясо-молочной промышленности они до сих пор имеют достаточно широкое распространение. Если для некоторых категорий получаемых экстрактов и настоев в отдельных отраслях фармацевтической, пищевой и мясо-молочной промышленности, где производятся небольшие партии продукции весьма многочисленных наименований, применение периодической аппаратуры можно считать оправданным, то для большинства перечисленных производств вопрос о переходе к непрерывнодействующим аппаратам с режимом интенсивного массообмена между фазами является исключительно актуальным. [c.189] В качестве основных типов экстракторов периодического действия получили распространение камерные аппараты (реакторы) с механическим, пневматическим и пневмомеханическим перемешиванием, а также настойные чаны с неподвижным слоем твердых частиц с циркуляцией (перколяторы) и без циркуляции экстрагента. [c.189] Камерные аппараты (реакторы) обычно представляют собой сосуды цилиндрической формы с плоским или коническим днищем, выполненные из обычной или нержавеющей стали и покрытые внутри (если экстрагент представляет собой агрессивную среду) слоем или несколькими слоями кислотоупорного материала. [c.189] В гидрометаллургии [154] распространены подобного рода реакторы с пневмомеханическим перемешиванием (рис. 6.1) или периферп-ческими аэролифтами (рис. 6.2). При центральном аэролифте пульпа (смесь твердых частиц и экстрагента) сгребается мешалкой к центральной трубе, в которую подается воздух, поднимается по трубе кверху, вследствие меньшей плотности жидкости, содержащей воздушные пузыри, и растекается сверху по желобам к периферии аппарата. Затем частицы оседают на дно и вновь сгребаются к центру аппарата. Мешалка делает 2—4 об/мин. [c.189] Аппараты подобного типа имеют обычно высоту от 2 до 4,5 м п соответственно диаметр от 2 до 9 м. [c.190] Процесс в таких аппаратах протекает как периодический или, при соединении нескольких подобных аппаратов в виде каскада реакторов, как приближаюш,ийся к прямоточному. [c.190] Время пребывания в реакторе для достижения заданной степени истош,ения твердых частиц либо число таких реакторов, соединенных в виде каскада, и время пребывания в каждом из них монгет быть найдено по методике, указанной в разделе 4.2 с помощью номограмм н системы уравнений (4.11)—(4.13). [c.190] Процесс в таких аппаратах протекает малоинтенснвно, поскольку перемешивание происходит с очень небольшой скоростью и имеются условия для образования сгустков твердых частиц, в которые экстрагент мало или почти не проникает. Весьма медленным является и последующий процесс разделения твердых частиц и экстрагента. Кроме того, этим аппаратом свойственны все отмеченные выше недостатки периодического (замкнутого) и прямоточного процессов п известные недостатки периодического процесса вообще. [c.190] Экстрагирование в неподвижном (плотном) слое частиц жидкостью, фильтрующейся через этот слой, производят в аппаратах, которые носят название диффузоров, или перколяторов. Конструктивно такие аппараты представляют собой сосуд цилиндрической, конической или прямоугольной формы, имеющий в нижней части ложное перфорированное днище. Циркуляция экстрагента, фильтрующегося через слой, обеспечивается насосом. [c.191] Перколяторы для металлургической промышленности имеют обычно форму цилиндров высотой 2,5—3,5 м и диаметром 5—10 м. Частицы материала для этих аппаратов дробят до величины 3—6 мм, т. е. до размеров более крупных, чем применяются в реакторах с мешалками и аэролифтами. [c.191] Процесс в таких аппаратах протекает весьма замедленно и неэффективно, так как не вся поверхность частиц участвует в процессе экстрагирования. Кроме того, процесс протекает обычно весьма неравномерно, т. к. в некоторые области слоя жидкость вообще может не проникать. Для того чтобы процесс был более равномерным, перколяторы не больших размеров для пищевой и фармацевтической промышленностей выполняют с мешалками (рис. 6.3). [c.191] Процесс экстрагирования в этих аппаратах является периодическим. [c.191] Аппараты малых объемов для экстрагирования в плотном слое располагаются обычно вертикально и имеют комбинированную форму в основной своей части — цилиндрическую и с одного или обоих концов — форму усеченного конуса (рис. 6.4 и 6.5). Верхнее отверстие служит для загрузки аппарата твердыми частицами, нижнее — для выгрузки. К этим отверстиям плотно прижимаются крышки с помощью специального механического пли гидравлического устройства. [c.191] Последовательное соединение группы из 4—16 таких аппаратов позволяет проводить процесс полупериодически. При этом ои может протекать по двум схемам. [c.191] Группа последовательно соединенных аппаратов (рис. 6.6) носит название батареи. Для поддержания соответствующего температурного режима между каждой парой диффузоров может устанавливаться теплообменник. [c.192] Главным недостатком батарейных аппаратов, которые еще широко применяются в целлюлозно-бумажной, легкой, фармацевтической, пищевой и других областях промышленности, является большая затрата ручного труда при их ксплуатации, значительные потери экстрагируемого вещества (частицы нередко выгружаются вместе с последними, порциями растворителя, поступившего в аппарат), большая металлоемкость и трудность регулирования процессов, невозможность его механизации и автоматизации. [c.193] Достоинством этого аппарата является то,. что неподвижно лежащий в нем слой частиц не разрушается в процессе экстрагирования это во многих случаях обеспечивает улучшение гидродинамических условий процесса и более высокое качество экстракта, а также возможность осуществить любой температурный режим, поскольку экстрагент переходит из одного аппарата в другой через теплообменник. [c.193] Применение единичных аппаратов этого типа целесообразно для проведения экстрагирования настаиванием в тех случаях, когда процесс протекает особенно длительно или экстрактивные вещества получают в малых количествах, но очень многих наименований. [c.193] Вернуться к основной статье