ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет экстракционных аппаратов из "Основные процессы и аппараты Изд10" В настоящее время еще нет достаточных данных, позволяющих проводить расчет экстракторов для систем твердое тело — жидкость на основе обобщенных зависимостей по кинетике процесса. Ниже рассмотрен графический способ определения числа теоретических ступеней экстрагирования с использованием треугольной диаграммы. Для удобства расчета диаграмма может быть представлена не в виде равностороннего (см. стр. 525), а в виде прямоугольного треугольника (рис. ХП1-35). [c.560] Допустим, что исходный твердый материал состоит из нерастворимого твердого компонента А и растворяемого компонента В, который извлекается жидким растворителем, или экстрагентом, представляющим собой чистый компонент 5. [c.560] В результате экстрагирования получают экстракт, состоящий из экстрагента 5 и растворенного в нем компонента В, и рафинат— нерастворимый компонент А, ъ порах которого удерживается некоторое количество жидкости—раствора компонента В в растворителе5. [c.560] Как видно из рис. X И1-35, точки на каждой из сторон диаграммы выражают составы двухкомпонентных смесей компонентов 4 и Б (на абсциссе), 4 и 5 (на ординате) и В и 5 (на гипотенузе треугольника). Точки, нежащие внутри треугольника, выражают составы трехкомпонентных месей. [c.560] Пусть предельное количество твердого компонента В, растворяющегося при данной температуре в заданном количестве экстрагента, т. е. насыщенный раствор В в 5, выражается точкой С на гипотенузе треугольника. Тогда прямая ОС представляет собой геометрическое место точек, выражающих составы насыщенных растворов В в 8, смешанных с нерастворимым твердым компонентом А. [c.561] Рабочей областью диаграммы является часть ее, расположенная выше линии ОС, соответствующая ненасыщенным растворам Въ 8, при наличии которых возможен переход компонента В из твердой фазы в жидкую. Обычно при эстрагировании из твердых веществ получаемые растворы не доводят до йасыщения. [c.561] Составы и количества образующихся смесей, а также отношения между количествами и составами получаемых экстракта и рафината находятся по рассмотренному ранее правилу рычага (ем. стр. 525). [c.561] Противоточное многоступенчатое экстрагирование. Применим треугольную диаграмму для определения числа теоретических ступеней в установившемся процессе многоступенчатого (га ступеней) про-тивоточного экстрагирования, схема которого приведена на рис. Х111-36. [c.561] Исходная смесь твердых веществ, поступающая в первую ступень установки в количестве Ор кг сек, содержит Хр весовых долей распределяемого компонента В. [c.561] С противоположного конца установки в п-ую ступень вводится 5о кг сек растворителя, содержащего весовых долей компонента В. Из установки удаляется 8е кг сек экстракта концентрацией у весовых долей компонента В и 0 кг сек рафината концентрацией Хц весовых долей компонента В. [c.561] Как указано на схеме (см. рис. ХИГ-Зб), поток экстракта, переходящего из одной ступени в другую, называется условно верхним потоком, а поток рафината — нижним потоком. [c.561] Откладываем заданную величину Хр на оси абсцисс, а величину у — на гипотенузе треугольной диаграммы (рис. ХП1-37) и соединяем эти точки прямой. Разделив прямую в отношении, равном 8 0р, получим точку характеризующую состав исходной смеси. [c.561] Согласно уравнениям (XIII-51) и (X1II-52), точки Xj , х- и должны лежать на одной прямой. Вместе с тем точка Уе, соответствующая смеси компонентов В и S, находится на гипотенузе диаграммы. Поэтому находам точку Уе как точку пересечения прямой, проходящей через точки хц и х ы с гипотенузой. [c.562] Из этих уравнений следует, что положение полюса Р, или точки Хр, определяется пересечением прямой, проходящей через точки Хр и ур, с прямой, проходящей через точки хц и г/о, так как точка Хр должна лежать на обеих этих прямых. [c.562] Найдя таким способом положение полюса Р, определяем число теоретических ступеней путем следующих построений. Соединив точку ур с началом координат (точка О), находим на линии Ха — onst точку пересечения х . [c.562] Поэтому находим точку у , на пересечении прямой, проходящей через точки ДГ1 и Хр, с гипотенузой диаграммы. Соединяя точку у с началом осей координат, находим точку х , лежащую на пересечении этой линии с линией Ха = onst. Аналогичное построение проводим до тех пор, пока не получим состав, равный или близкий заданной концентрации х конечного рафината. [c.562] Ч1гсл( 0лученных линий, соединяющих начало осей координат с точками Xi, дга,. . Х/г (или близкой к величине Тл), определяет число теоретических ступеней экстрагирования, необходимое для данного процесса. Как видно из рис. ХП1-37, для изображенного на нем процесса экстрагирования достаточно двух теоретических ступеней. [c.562] Вернуться к основной статье