Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Для изображения составов трехкомпонентных систем используют равносторонний треугольник (рис. II. 1). Вершины треугольника соответствуют чистым компонентам А, В и С, стороны треугольника АВ, ВС и АС — двухкомпонентным смесям А и В, В и С, А и С, точки внутри треугольника — трехкомпонентным системам [например, точка g является фигуративной, т. е. характеризующ,ей состав смеси 70% (масс.) А, 20% (масс.) В и 10% (масс.) С]. Лучи Аа, ВЬ, Сс, проведенные из вершин треугольника, являются геометрическим местом фигуративных точек смесей с постоянным отношением содержаний двух других компонентов хц/хс, хд/хс, х хв, соответственно. Линии с1с1, ее, параллельные сторонам треугольника АС, ВС, АВ, являются геометрическим местом фигуративных точек смесей с постоянным содержанием В, А, С, соответственно.

ПОИСК





Основные равновесные характеристики экстракционных процессов

из "Жидкостные экстракторы"

Для изображения составов трехкомпонентных систем используют равносторонний треугольник (рис. II. 1). Вершины треугольника соответствуют чистым компонентам А, В и С, стороны треугольника АВ, ВС и АС — двухкомпонентным смесям А и В, В и С, А и С, точки внутри треугольника — трехкомпонентным системам [например, точка g является фигуративной, т. е. характеризующ,ей состав смеси 70% (масс.) А, 20% (масс.) В и 10% (масс.) С]. Лучи Аа, ВЬ, Сс, проведенные из вершин треугольника, являются геометрическим местом фигуративных точек смесей с постоянным отношением содержаний двух других компонентов хц/хс, хд/хс, х хв, соответственно. Линии с1с1, ее, параллельные сторонам треугольника АС, ВС, АВ, являются геометрическим местом фигуративных точек смесей с постоянным содержанием В, А, С, соответственно. [c.23]
Здесь Оа, Сь, Сс — масса смеси а, Ь, с, кг Ка, Хь, Хс — содержание любого компонента (А, В или С) в смеси а, 6 и с, % (масс.). [c.24]
Эти же соотношения действительны при расслаивании смеси с на две сосуществующие фазы а н Ь. [c.24]
Типовые тройные системы, имеющие наибольшее практическое значение, представлены на рис. П. 3. Здесь вершина треугольника А соответствует первичному растворителю, вершина В — экстрагируемому компоненту, вершина С — вторичному растворителю или экстрагенту. Линия аЬсйКй с Ь а — пограничная (бинодальная) кривая поле внутри этой кривой — область смесей, расслаивающихся на две сосуществующие фазы, состав которых выражается точками на кривой поле вне пограничной кривой — область нерасслаивающихся (гомогенных) растворов точка К — критическая левая часть пограничной кривой —ветвь рафинатов (первичного растворителя после извлечения из него экстрагируемого вещества) правая часть пограничной кривой — ветвь экстрактов отрезки аа, ЬЬ, сс, йй, соединяющие фигуративные точки сосуществующих фаз,— хорды равновесия (конноды). Угол наклона коннод показывает, в какой фазе более растворим распределяемый компонент. [c.24]
Вид кривых распределения для двух основных типов систем и способ перехода от треугольных диаграмм к прямоугольным показан на рис. 11.4, где каждая хорда равновесия представлена одной точкой на кривой распределения. [c.25]
Называемым коэффициентом распределения (определение см. ниже). [c.26]
Каждая точка, лежащая на кривой распределения, характеризует равновесие концентрации в обеих фазах, и, следовательно, по ней можно определить коэффициенты распределения т во всем диапазоне концентраций. [c.26]
Когда же величина т сильно изменяется с концентрацией раствора (неидеальные смеси), удобнее пользоваться изотермой экстракции (кривой равновесия), вид которой обычно устанавливается опытным путем. [c.26]
Расчет равновесных характеристик экстракционных процессов осуществляется с целью определения количества экстрагента, состава получаемых экстракта и рафината и числа теоретических ступеней равновесия. В результате сопоставления значений показателей, рассчитанных для различных вариантов осуществления процесса экстракции (периодический, непрерывный, противоточный, с перекрестным током и т. д.), выбирают оптимальный вариант, а затем с учетом физико-химических свойств системы осуществляют дальнейшие расчеты, связанные с определением параметров работы экстракционного оборудо вания и его конструктивных размеров. [c.26]
В технических расчетах экстракционных процессов широко используются графические методы, основанные на использовании прямоугольных и Треугольных диаграмм, в связи с тем, что аналитические методы определения числа теоретических ступеней экстракции разработаны лишь для систем с постоянной величиной коэффициента распределения и поэтому в ряде случаев дают только приближенные результаты. Наиболее часто аналитические методы расчета используют для предварительной оценки величины рассчитываемого показателя экстракционного процесса. [c.26]
В результате взаимодействия фаз при экстракции получают фазу экстрагента, насыщенного извлекаемым компонентом,— экстракт и фазу, обедненную по извлекаемому компоненту,— рафинат. Схематически процесс экстракции изображен на рис. 11.5. Полное взаимодействие жидкостей в некотором объеме называют ступенью экстракции. Если растворы, покидающие ступень, достигают равновесных значений по распределяемому компоненту, то такую ступень называют теоретической или идеальной. [c.26]
Величины Ув и Хв могут измеряться в мольных долях, % (масс.), г/л. [c.27]
По значению коэффициента распределения судят об экстракционной способности экстрагента. Чем больше т, тем выше способность данного экстрагента извлекать целевой компонент. В экстракционных системах т=1-т- 10000. Коэффициент распределения зависит от температуры и концентрации компонента в исходном растворе. В разбавленных растворах т не зависит от концентрации. [c.27]
Коэффициенты распределения определяют экспериментальным путем. Экстракцию ведут при длительном перемешивании в изотермических условиях (при постоянной температуре), тщательно разделяют фазы при тех же температурных условиях и отобранные пробы анализируют на содержание распределяемого компонента. [c.27]
Коэффициент разделения показывает, во сколько раз отношение равновесных концентраций разделяемых компонентов в экстракте больше такого же отношения в рафинате. Для практических целей значение р должно быть не менее 1,5—2. [c.27]
В современных экстракционных аппаратах значение к.п.д. ступени экстракции достигают 80—99%, поэтому число практических ступеней Л пр всегда больше теоретического числа ступеней Nt и равно Nnp = Nr/r. [c.29]
Рассмотрим отдельные процессы в водной и органической фазах, влияющие на распределение вещества при катионообменной экстракции. [c.29]
Значение pH экстракции возрастает при переходе от трехвалентных металлов к двухвалентным и одновалентным. Полная экстракция металлов наблюдается в области pH гидратообразования. В этом случае последовательность экстракции (экстракционный ряд) практически совпадает с последовательностью установленной при рНу . [c.30]
Зависимости экстракции металлов нафтеновой кислоты приведены на рис. П. 6, из которого следует, что регулированием pH экстракции можно выделить Ре + и Си + селективно из сложного раствора. [c.30]
Сопоставление зависимостей (II. 12) и (II. 7) показывает полную аналогию уравнений катионо- и анионообменной экстракции. В обоих случаях имеют место аналогичные зависимости от констант диссоциации экстрагента и экстрагированного соединения, а также от констант ионного равновесия. Отличие заключается в характере зависимости коэффициента распределения т от концентрации аниона-лиганда и от константы устойчивости Рк. [c.31]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте