Фазовые диаграммы при экстракции

Типичные фазовые диаграммы тройных систем, используемые в процессах экстракции, [c.38]

Поэтому для анализа и расчета процесса экстракции в условиях взаимной нерастворимости фаз можно использовать известный метод графического построения равновесной и рабочей линии на фазовой диаграмме у — х, с помощью которого определяют движущую силу процесса и высоту экстрактора (например, через ЧТТ или ЧЕП). [c.150]

Довольно простым и удобным для разделения метилового спирта и триметилбората является метод экстракции. Поскольку триметилборат обладает высокой реакционной способностью, для экстракции следует применять хорошо очищенные масла, например медицинский вазелин. Вазелин очень удобный агент, так как метиловый спирт в нем практически нерастворим, а в присутствии триметилбората растворимость метилового спирта возрастает пропорционально содержанию триметилбората, что хорошо видно из фазовой диаграммы для системы триметилборат — метиловый спирт — вазелин (рис. 89). [c.269]

Как показано в последующих главах, обоснованный выбор схемы процесса, определение скоростей, при которых будет протекать экстракция, оптимальное объемное соотношение экстрагента и исходного раствора, а также выяснение изменения концентраций фаз при экстракции возможны лишь на основе анализа фазовых диаграмм равновесия. В связи с тем, что подробно исследовано сравнительно немного трехкомпонентных систем и еще меньшее число четырехкомпонентных, обычно возникает необходимость в экспериментальном определении равновесия для новых экстракционных процессов. [c.70]

При построении фазовой диаграммы с достаточной точностью необходимо, как правило, пользоваться уравнениями для коэффициентов активности в тройных системах, содержащими константы, которые можно определить только по данным для тройных систем. Тройное равновесие пар — жидкость для полностью смешивающихся систем можно достаточно точно рассчитать, исходя только из данных для бинарных систем. Однако при ограниченной смешиваемости компонентов этот метод непригоден для большей части систем, используемых в процессах жидкостной экстракции. [c.111]

На рис. 79 показана схема экстракции и регенерации экстрагента для случая, когда компоненты А и В заметно взаимно растворимы. На рис. 80 приведена соответствующая фазовая диаграмма. В результате ректификации экстракта Е получают остаток (С) и пар Q, выходящий из ректификационной колонны сверху. После конденсации последнего образуются две равновесные жидкие фазы V и К, которые разделяются в отстойнике. Принято, что температура отстаивания равна температуре экстракции. В результате отстаивания получают один слой, содержащий в основном регенерированный экстрагент V и, если необходимо, флегму V для орошения колонны, а также слой К, обедненный экстрагентом. Этот слой вместе с рафинатом также подвергают ректификации, в результате которой получают конечный рафинат / и пар и. Образующиеся после конденсации пара II жидкие фазы также разделяются в отстойнике. Если хорды равновесия, соединяющие точки, которые соответствуют составам фаз, получаемым в отстойниках, проходят на фазовой диаграмме [c.155]

Регенерируемый экстрагент в смеси со вновь вводимым в процесс свежим экстрагентом В образует экстрагент 5, направляемый в экстрактор. Следует подчеркнуть, что точка 5 на фазовой диаграмме должна лежать ниже продолжения хорды равновесия ЯШ (см. рис. 80, ректификация рафината), начинающейся в точке Я, соответствующей рафинату Я, иначе рафинат данного состава в экстракторе не может быть получен. Чем ниже содержание С в 5, тем меньше требуется ступеней экстракции и тем меньше необходимое соотношение экстрагента и исходного раствора. [c.156]

Батунер Л. М., Фазовые диаграммы минимального расхода растворителя при противоточной экстракции жидкостей, Труды Ленинградского химико-фармацевтического института, вып. И, 1960, стр. 166. [c.684]

Примыкающий к органическому растворителю угол фазовой диаграммы системы НгО — ТБФ — К изображен на рис. 4. Нелинейность линии расслаивания АВ свидетельствует о неприменимости представления о стехиометрическом гидратообразовании для описания этой системы. Если бы не было диссоциации К в органической фазе, то эта система по существу ничем бы не отличалась от ранее рассмотренных. Однако особенности начальной части изотермы экстракции К указывают на диссоциацию К в органической фазе. Значение константы диссоциации составляет приблизительно 1,5-10 . [c.84]

Два основных типа фазовых диаграмм, представляющих интерес для жидкостной экстракции, показаны ка рис. 1-23 они могут выражать состояние одной и той же тройной системы в различных условиях. [c.432]

Кроме диаграмм для систем I и II (рис, У1-23) известны также другие типы фазовых диаграмм. Они заслуживают внимания, так как характеристики систем, изображаемых этими диаграммами, не всегда благоприятны для осуществления экстракции. Такие случаи возможны при экстремальных температурах для некоторых тройных систем, отличающихся нормальным равновесным распределением при других температурах. [c.433]

Для ряда практически важных случаев экстракции экспериментальные данные представляют в виде фазовых диаграмм. [c.11]

Решить задачу 8-8, приняв количество возврата двойным против минимального. Определить также число теоретических ступеней экстрагирования. 8-10. Построить фазовые диаграммы равновесия в координатах X, —г, X для системы гептан — метилциклогексан — анилин при 25 °С. Данные о равновесных составах сосуществующих фаз [в % (масс.)] взять из табл. 8-10. Определить, какой концентрации продукты можно получить, обрабатывая 40% раствор метилциклогексана в гептане чистым анилином при обычной противоточной экстракции. Определить также минимальное число ступеней экстрагирования (при полном возврате экстракта и рафината), если экстракт содержит 98% (масс.), а рафинат 1% (масс.) метилциклогексана (после отгонки от растворителя). [c.380]

Типичные фазовые диаграммы тройных систем, используемые в процессах экстракции, представлены на рисунке 1 — 14. [c.31]

Извлечение и разделение веществ методом экстракции осуществляется в подавляющем большинстве случаев в многокомпонентных системах. Изучение фазовых диаграмм таких систем дает возможность выявить общие закономерности экстракционных процессов и использовать их в практических целях. Однако изученных многокомпонентных экстракционных систем имеется крайне ограниченное количество. Вероятно, это связано с несовершенством способов графического расчета экстракции в этих системах, трудоемкостью их исследования и трудностью изображения многокомпонентных экстракционных диаграмм. В монографиях, посвященных жидкостной экстракции, в основном рассматриваются тройные системы. [c.67]

Фазовая диаграмма смеси одного из образцов ПВД, имеющего индекс расплава 1,6 г/10 мин и молекулярный вес 30000, с растворителями представлена на рисунке, где на оси абсцисс отложено отношение объемного расхода диэтиленгликоля к объемному расходу раствора полиэтилена в бензоле, по оси ординат — объемная доля образующихся фаз при однократной экстракции (а — доля верхней, б — доля средней ив — доля нижней фазы). [c.30]

Решение. Схема многоступенчатой экстракции с перекрестной и противоточной подачей реагента показана на рис. 40. Расчет этих процессов основан на диаграмме фазового равновесия в исследуемой системе и на уравнениях материального баланса процессов. [c.199]

В опытах использовались НМП, отвечающий нормам МРТУ 42 Л о 67—15, н-тридекан марки хч по МРТУ 6-09-4535-67, а-ме-тилнафталин марки ч по МРТУ 6-09-6030-69 и дважды перегнанная вода. Опытные данные по взаимной растворимости в исследуемых системах при температурах 20, 40 и 60°С определялись по методике, описанной в [1] результаты определения взаимной растворимости приведены в табл. 1 и 2. Для расчета составов равновесных фаз в изучаемых системах применен аналитический метод расчета по опытным данным о взаимной растворимости и количеству фаз в одноступенчатой экстракции [1, 2]. Составы равновесных фаз при различных температурах приведены в табл. 3, полученные диаграммы фазового равновесия трехкомпонентных систем представлены на рис. 1 и 2. [c.52]

Поскольку влиянием давления на равновесие в системах жидкость—жидкость можно пренебречь (жидкости несжимаемы), то диаграммы фазового равновесия изображаются в ввде изотерм экстракции. Формы этих изотерм и способы их графического отображения различны для первого и второго случаев, но в обоих случаях рабочая область экстракции располагается под изотермой экстракции (линией равновесия). [c.1122]

Применяемые в промышленности традиционные процессы разделения смесей (ректификация,экстракция, абсорбция, кристаллизация и др.), как известно, не универсальны. Каждый имеет ограниченные области технически возможного и экономически целесообразного применения. Большей частью эти ограничения связаны с наличием на диаграммах фазового равновесия особых точек (азеотропных, эвтектических, перитектических и т. п.), а также особых областей (ограниченной растворимости, термического разложения, химического взаимодействия и др.). [c.291]

Расчет процессов экстракции основывается на совместном решении рассмотренных ранее уравнений материального баланса и фазового равновесия. Тепловые эффекты перехода вещества из одной жидкой фазы в другую, если такой переход не сопровождается химическим взаимодействием, обычно невелики. Поэтому изменение температуры растворов в процессе экстракции приходится учитывать только в особых случаях. Обычно же считают, что процесс протекает в изотермических условиях. Для расчета процессов, в которых между двумя несмешивающимися фазами распределяется один компонент, а также для расчета процессов разделения бинарных смесей широко применяются графические методы. На рис. V. 40 дан графический расчет процесса одноступенчатой экстракции, заключающегося во взаимодействии исходной смеси, состав которой изображается на треугольной диаграмме точкой Р, с экстрагентом (точка 5). При их смешении получаются смеси, составы которых отвечают точкам, лежащим на прямой fS. Если исходная смесь и экстрагент взяты в таком соотноше.чии 8М РМ, что в результате получается смесь валового состава М, то после установления равновесия и расслаивания эта смесь разделяется на экстракт Е и рафинат К. составы которых отвечают граничным точкам на иоде ЕН (нода — линия, соединяющая точки составов равновесных жидких фаз). При этом распределяемый [c.570]

Обычно при экстракции одного компонента расчет ЧТС производят графически по кривой распределения и рабочей линии [1,2] или по треугольной диаграмме фазового равновесия [3]. Другим методом расчета является аналитический, которым можно пользоваться, если известна зависимость коэффициента распределения от состава раствора. Аналитический метод дает возможность производить расчет ЧТС при одновременной экстракции двух компонентов, взаимно влияющих на распределение друг друга. При разбавлении экстрагента инертным разбавителем аналитический метод расчета дает возможность переходить от одной концентрации экстрагента к другой. [c.188]

В книге рассмотрены основные типы экстракционных процессов — экстракция с перекрестным током (гл. III), противоточная экстракция (гл. IV), экстракция двумя растворителями (гл. V) и экстракция с орошением (гл. VI), — обсуждаются их достоинства и недостатки. Для каждого типа процесса приводятся расчетные формулы и методы лабораторных исследований. Кроме того, для большей ясности изложения включены также следующие разделы фазовое равновесие (гл. I), где дается общий обзор правила фаз в той мере, в какой это важно для теории экстракции, и треугольная диаграмма (гл. II), где со ссылками на теорию равновесия в тройных системах описаны методы экспериментального определения данных, необходимых для расчета экстракционных процессов. [c.9]

На рис. 14.2 приведена фазовая диаграмма для трехкомпонентной системы из двух ограниченно растворимых друг в друге жидкостей — воды А и органического растворителя В, между которыми распределен компонент г. Ниже кривой ab — область гетерогенных систем, в которой они расслаиваются на водную и органическую фазы. Пусть точка Р — состав исходного водного раствора компонента i, а точка Q — состав исходного органического экстрагента, регенерированного после экстракции и потому содержащего небольшие количества воды и компонента i. При смешении этих жидкостей в отношении QM РМ точка всей системы будет находиться, в М, т. е. внутри гетерогенной области. Поэтому смесь М разделится на органическую Т и водную R фазы, точки состава которых лежат на концах конноды TR, соединяющей соравновесные фазы (в системах такого вида конноды строятся по экспериментальным данным). Как видно из положения этих точек, в результате экстракции концентрация компонента i в водной фазе уменьшилась, а в органической — увеличилась. [c.319]

Циклогексан. Хотя, как видно из фазовой диаграммы (рис. 6), циклогексан образует твердые растворы с метилциклопентаном [23], оба эти углеводорода можно разделить перегонкой. После перегонки, для разделения циклогексана высокой чистоты от близкокинящих парафиновых углеводородов (например, 2,4-диметилнентана), которые не удается отделить перегонкой, возможно использовать кристаллизацию. В этом случае кристаллизация должна конкурировать с методами, основанными на применении растворителей (экстракция и экстрактивная перегонка). Выбор оптимального процесса для каждого конкретного случая определяется экономическими соображениями. [c.82]

Информация о структуре фазовых диаграмм смесей, участвуюгцих в химическом производстве, является необходимой на ранних этапах разработки ПТС. Так, например, не располагая информацией о структуре диаграммы равновесия жидкость-пар и равновесия жидкость-жидкость (ЖЖР), невозможно построить принципиальную технологическую схему, использующую фундаментальный принцип перераспределения полей концентраций за счет явления расслаивания. Информация о структуре фазовой диаграммы ЖЖР необходима также при подборе экстрактивных агентов на этапе проектирования процессов экстрактивной ректификации и экстракции. [c.58]

Поэтому для разделения данной смеси вместо ректификации можно применять экстракцию водой. Данные о равновесии в системе метил-н-бутилкетон (Л)—вода (В) и к-бутанол (С) при 38 С опубликованы Джонсом и Мак-Кантсом [Ind. Eng. hem., 46, 1965 (1954)]. Возможная схема процесса показана на рис. 315. Обозначения потоков соответствуют обозначениям на эскизе фазовой диаграммы. Так как нет данных о существовании тройной азеотропной смеси в этой системе, можно принять следующие допущения [c.675]

Результаты экстракции можно рассчитать графиче-. скими методами построения (см. разд. 3). Однако для использования этих методов необходимо иметь / фазовую диаграмму. Кроме того, расчет мнотокомпо-нентнои системы можно осуществить только в том случае, если разделяемую смесь рассматривать как состоящую из двух групп веществ, компоненты которых имеют близкие экстракционные свойства, т. е. сведением многокомпонентной системы к трехкомпонентной (см. гл. II, "/ разд. 7). Следует также отметить, что метод построения (см. рис. 56, а) является приближенным особенно в тех случаях, когда рабочая точка Н далеко отстоит от треугольника. [c.133]

Исследована система с расслоением и кристаллизацией Ьа [5т,Ыа] (ЫОз)з—Н2О—(С4НдО)зРОвинтервале20—50 С и в области макро-и микроконцентраций РЗЭ. Закономерности распределения компонентов системы между тремя фазами водной, органической и кристаллической рассмотрены на диаграмме экстрактивной кристаллизации, являющейся фазовой диаграммой нового типа. При сравнении результатов количественных расчетов отделения N6 и 5т от Ьа в изученной системе методами экстракции, кристаллизации и экстрактивной кристаллизации показано преимущество последнего метода. [c.159]

В некоторых случаях, если фазовой диаграммы не имеетс.я, приблизительное значение К можно найти из некоторых экспериментальных наблюдений. Например, в случае щелочных и щелочноземельных продуктов деления применение критерия Гильдебранда (см. раздел 14. 1) дает основание ожидать, что они не будут смешиваться с ураном, следовательно, К будет, вероятно, менее 0,1. В других случаях может быть сделана оценка по растворимостям так, для системы уран—церий не имеется фазовой диаграммы, но опыты по экстракции жидкими металлами (см. раздел 14.5) показывают, что растворимость церия в жидком уране (около 1%) значительно больше растворимости в твердом уране. В этом случае К опять, вероятно, менее 0,1. Так как плутоний легко образует сплавы с ураном [20] и точка плавления плутония ниже, чем урана, величина К должна быть меньше единицы, но едва ли меньше 0,5. Применяя аналогичные рассуждения, можно следующим образом оценить значения К для некоторых наиболее распространенных продуктов деления в уране (табл. 42). [c.185]

При зонной плавке иодида кремния Бэбэ и Эрэки [56, с. 329] покрывали образец слоем не смешивающегося с расплавом и не взаимодействующего с ним растворителя толуола, который извлекал часть примесей из зоны расплава, в результате чего повышалась степень очистки кристаллизуемого материала. Подобный способ разделения веществ, в котором совмещены жидкостная экстракция и управляемая или массовая кристаллизация, называют экстракционной (экстрактивной) кристаллизацией. Математический анализ сегрегации примесей при осуществлении этого процесса провели Киргинцев и Косяков с сотр. [249-251]. Фазовые диаграммы систем с расслоением и кристаллизацией рассмотрены в работе [252]. О высокой эффективности экстракционной кристаллизации свидетельствует успешное применение ее для очистки нитрата лантана от сопутствующих РЗЭ [253] и даже для разделения изомеров органических веществ [254]. Возможности использования экстракционной кристаллизации в анализе обсудили авторы статьи [251] работы [149, 255] посвящены применению экстракционно- [c.159]

Вследствие теоретической важности тройных диаграмм состояния для экстракции растворителем, а также ввиду того, что опубликованные данные сильно расходятся между собой и представлены различными графическими способами или вообще не выражены в впде диаграмм, большой раздел последнего издания монографии Растворимость под редакцией Сейделла [111 посвящен исчерпывающей сводке этих данных с числовыми данными и графиками, где это возможно. Тройными диаграммами иллюстрируются фазовые равновесия около 650 систем. Для 2400 трехкомпонентных систем приводятся отдельные данные, главным образом значения коэффициентов распределения, недостаточные однако для построения диаграмм (или приводятся литературные ссылки). [c.183]

Диаграммы фазового равновесия. В процессе экстракции участвуют по крайней мере три вещества смесь взаимно растворимых двух веществ, подлежащая разделению, и растворитель, не полностью смеигивающийся со смесью и способный растворять один компонент смеси. В данном случае имеет место тройная или трехкомпонентная система, общий состав которой всегда однозначно можно представить точкой в равностороннем треугольнике. [c.605]

На рис. 10.1 традиционная классификация представлена в виде диаграммы с указанием фазового состояния исходной смеси (фаза-источник) и продукта (фаза-приемник). Такое представление достаточно наглядно, но лишь для однонаправленных массообменных процессов ректификация, экстракция при ограниченной взаимной растворимости разбавителя и экстрагента здесь не представлены, да и выщелачивание можно лишь условно поместить в ячейку Т Ж. Массообмен Г Г [c.738]

Кроме перечисленных основных требований к разделяющим агентам и экстрагентам, весьма существенна степень чистоты конечных продуктов, получаемых по проектируемой технологической схеме. Чистота является одним из основных требований, предъявляемых к мономерам и другим полупродуктам, причем важен не только количественный, но и качественный состав примесей. Ряд примесей, содержащихся в полупродуктах в ничтожных долях, могут, например, оказаться сильнейшими ядами для последующих каталитических процессов или резко ухудшать качество полимера, получаемого в процессе полимеризации. Может случиться, что введенный на определенной стадии технологического процесса разделяющий агент или экстрагент окажет, даже в виде незначительных примесей, нежелательное действие на последующих стадиях. Сказанное выше нельзя понимать таким образом, что применения экстрактивной и азеотропной ректификации и экстракции следует по возможности избегать. Эти методы в настоящее время интенсивно развиваются и весьма перспективны. Они имеют бо.льшое практическое значение и с успехом используются в промышленности, однако все же являются не единственно возможными методами разделения азеотропных смесей. Добавление в разделяемую смесь нового вещества в жидком или твердом состоянии является лишь средством, в результате которого достигаются желательные изменения диаграммы фазового равновесия. И если изменение равновесных соотношений является обязательным условием разделения азеотропных смесей, то средства осуществления такого изменения не исчерпываются только введением в исходный раствор новых веществ. [c.187]