ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промывка измельченных твердых материалов из "Экстрагирование из твердых материалов" Для получения общего решения, таким образом, требуется, чтобы оба сопротивления можно было рассчитать. Пока это сложно, но в отдельных случаях оценка может быть сделана с точностью, достаточной для инженерных расчетов. [c.141] Во-первых, если твердая частица совершенно непроницаема и инертна к действию экстрагента в пленке концентрированного раствора на ее поверхности. В этом случае процесс приводит к выравниванию концентраций в объеме экстракта и в удерживаемой частицей пленке. Такие процессы идут с большой скоростью и через некоторое (вполне приемлемое) время контакта наступает равновесие. [c.141] Во-вторых, если растворимый компонент равномерно распределен внутри проницаемого твердого материала (такого, например, как черный ясень, чилийская селитра и т. д.). Скорость диффузии целевого компонента к межфазной поверхности в этом случае может служить фактором, контролирующим скорость всего процесса. Перемешивание не оказывает заметного влияния, но процесс ускоряется, если твердый материал тонко измельчен. [c.141] В-третьих, если твердая фаза непроницаема и целевой компонент распределен в ней в виде очень мелких включений. Поверхность таких частичек извлекаемого компонента может составлять чрезвычайно малую долю от общей поверхности твердой фазы, и скорость экстрагирования будет небольшой. В этом случае ускорить процесс можно измельчением твердой фазы до таких размеров, при которых отдельные частички извлекаемого компонента будут раскрыты для контакта с растворителем. [c.141] Особым случаем является выщелачивание или экстрагирование таких -натуральных продуктов, как сахарная свекла, дубильное корьё, соевые бобы и др. Извлекаемый компонент содержится в растительных клетках, и процесс осуществляется при диффузии растворимого компонента через стенки клеток за счет осмоса. Тонкое измель-чение неэффективно, так как клетки слишком малы, поэтому на практике экстрагирование ведут из сравнительно крупных частиц при большом времени контакта. Сопротивление диффузии с межфазной поверхности в объем раствора в этом случае мало по сравнению с сопротивлением диффузии из твердой фазы, и концентрация на поверхности частицы может быть принята равной концентрации в объеме жидкой фазы . [c.141] Для определенных идеализированных условий степень эффективности некоторых (но не всех) клеточных материалов можно оценивать по экспериментальным кинетическим данным, полученным при рабочих значениях температуры и перемешивании. При этом делаются следующие допущения [1, 5]. [c.142] например, если в рассмотренном выше (стр. 132) примере экстрагирования масла из растительных семян толщина лепестков составляла 0,4 мм, коэффициент диффузии Ог, = 5-10 м7с, время экстрагирования т = 3 ч и число теоретических ступеней экстрагирования Пс = 4, то можно рассчитать число действительных ступеней. [c.143] Здесь ф (Ро ) по графику (рис. 4.15) [1] составила 0,59. [c.143] Действительное число ступеней = 4/0,41 == 9. [c.143] Промывка твердого проэкстрагированного материала представляет собой сложный физико-химический процесс, во время которого целевой компонент, растворенный в жидкости (растворителе), находящейся в порах твердой фазы, извлекается с помощью другой жидкости (промывной), смешивающейся с первой. [c.143] Поперечный перенос [6] происходит в условиях нестационарной гидродинамической обстановки. Нестационарность гидродинамической обстановки выражается в том, что доля поперечного сечения слоя = Vllv.2 является функцией, времени т и пространственной координаты X. [c.143] Уравнения (4.28) и (4.29) применимы для расчета процесса промывки, а также и выщелачивания измельченных твердых пористых материалов на план-фильтрах или в экстракторах с ложным дном (при условии соблюдения сделанных допущений). [c.144] Особое внимание при расчетах промывки, а также выщелачивания в фильтрующем слое следует уделять гидродинамике процесса, поскольку распределение жидкой фазы в пористом материале зачастую определяет эффективность работы аппарата. [c.144] Функция и г, г] при = 0,5 графически представлена на рис. 4.16. [c.146] По физическому смыслу коэффициент является мерой статистической связи между значениями скорости отдельной частицы в различные моменты времени. Обычно полагают, что с течением времени, т. е. с увеличением величины 5, статистическая связь между значениями скорости в моменты времени т и т + 5 может ослабнуть настолько, что эти величины станут независимыми = 0). С другой стороны, если 5 = 0, то, как следует из формулы (4.40), / ,= . Таким образом, пределы изменения коэффициента выражаются неравенством — 1 1. [c.147] Все перечисленные характеристики могут быть получены на основе статистического анализа траекторий и скоростей движения включений диспергированной фазы. Такой анализ предполагает возможность осреднения по ансамблю частиц случайных величин, характеризующих отдельное включение. В связи с этим экспериментальное исследование траекторий и скорости отдельного включения диспергированной фазы в двухфазной системе представляет несомненный интерес. [c.147] Н 1- Кд связи 4— видеомагнитофон 5 — телеприемное устрой- 1 ( ство 6 — расходомер 7 — счетчик времени 8 — фото- , метрическая сетка 9 — распределительное устройство. [c.148] Условие 1 приводит к возможности осреднения случайных вели чин, характеризующих отдельное включение, по частицам, проходящим через данное сечение аппарата в различные промежутки времени. Следствием условия 2 является то, что средние величины зависят лишь от вертикальной координаты. Наконец, условие 3 означает, что наблюдаемые скорости движения частиц представляют собой скорости их хаотического движения. [c.148] Здесь г — вертикальная координата N — число частиц, по которым произво дилось осреднение иг — скорость движения меченой частицы при фиксированном значении координаты г в момент времени тг. [c.148] Вернуться к основной статье