Системы жидкость жидкость жидкостная экстракция

Извлечение целевых компонентов как из жидкостей, так и из твердых пористых тел нередко называют экстракцией (иногда экстрагированием) без уточнений или с добавлением жидкостная , жидкофазная , в системе жидкость—жидкость , из твердого тела , в системе твердое тело—жидкость . Возможно, это связано с формальным сходством уравнений материального баланса и методов расчета процессов в статических условиях с использованием прямоугольных и треугольных диаграмм. Между тем кинетика процессов в системах жидкость—жидкость и твердое тело— жидкость существенно отличается. Например, в системе -жидкость— жидкость межфазная поверхность зависит от гидродинамических условий в аппарате, а в системе твердое тело—жидкость она формируется на предшествующей операции измельчения и от гидродинамики не зависит. [c.50]

Экстракция представляет собой процесс разделения, основанный на различной растворимости компонентов смеси в каком-либо растворителе (экстрагенте) или в смеси нескольких растворителей если исходная смесь находится в жидком состоянии и экстракция происходит в системе жидкость — жидкость, то такой процесс называют обычно жидкостной экстракцией. [c.388]

В системах твердое тело — газ (пар) протекают процессы адсорбции (избирательного поглощения твердым веществом — адсорбентом одного или нескольких компонентов газовой, паровой или парогазовой смеси) и десорбции (выделения адсорбированных веществ из твердых тел), а также процессы сушки твердых материалов. В системах твердое тело — жидкость осуществляются процессы получения растворов твердых веществ, кристаллизации из растворов и расплавов, избирательного поглощения твердыми телами (адсорбентами или ионитами) отдельных компонентов из растворов (адсорбция, ионный обмен), выщелачивания или экстрагирования растворимых веществ из твердых тел и промывки осадков, получаемых в процессах разделения суспензий. Для систем жидкость — жидкость характерны процессы разделения жидких смесей путем избирательного растворения отдельных компонентов селективными растворителями, ограниченно смешивающимися с исходным раствором (жидкостная экстракция), а для систем жидкость — газ — процессы разделения газовых смесей путем избирательного поглощения из них одного или нескольких компонентов селективными растворителями (абсорбция) и противоположные процессы выделения растворенных в жидкости газов (десорбция). Наконец, в системах жидкость —пар проводятся процессы разделения жидких смесей (дистилляция и ректификация). [c.402]

Процессы в системах жидкость-жидкость. Условия в насадочной колонне для жидкостной экстракции в основном те же, что в насадочной колонне для контактирования газа и жидкости. Так как плотности двух фаз различаются ненамного, то предельные [c.550]

Таким образом, любой смеситель, разработанный для экстракции в системе жидкость — жидкость, может быть использован для процесса с химической реакцией, если решен вопрос об удовлетвори-те.льном температурном контроле. И наоборот, такой аппарат как смеситель Морриса [21], первоначально спроектированный для проведения реакции в системе жидкость — жидкость и с успехом применяемый в крупномасштабном производстве тринитротолуола, теперь используется для обычной жидкостной экстракции. [c.365]

Массоперенос при больших значениях Ре (метод диффузионного пограничного слоя). При Ре>10 процесс переноса с достаточной для практических целей точностью можно считать установившимся и рассматривать в приближении диффузионного пограничного слоя. Большие значения Ре наиболее характерны для процессов жидкостной экстракции и абсорбции. Это обусловлено весьма малыми значениями коэффициентов диффузии в жидкости для систем жидкость - жидкость или жидкость — газ. Коэффициенты диффузии О в таких системах имеют порядок 10 см /с, и для капель диаметром 2-3 мм значения Ре лежат обычно в интервале 10" -10. В приближении стационарного диффузионного пограничного слоя уравнение (4.42) принимает вид [c.196]

Ковалев Ю. П., Каган С. 3., Межфазная поверхность в системах жидкость— жидкость при механическом перемешивании, сб. Процессы жидкостной экстракции и хемосорбции , Труды П Всесоюзного совещания по жидкостной экстракции и хемосорбции, изд, Химия , 1965, стр. 43. [c.687]

Классификация. Хим.-технол. процесс в целом - это сложная система, состоящая из единичных, связанных между собой элементов и взаимодействующая с окружающей средой. Элементами этой системы являются 5 групп процессов 1) механические - измельчение, грохочение, таблетирование, транспортирование твердых материалов, упаковка конечного продукта и др. 2) гидромеханические - перемещение жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, пневматич. транспорт, гидравлич. классификация, туманоулавливание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение, перемешивание, псевдоожижение идр. скорость этих процессов определяется законами механики и гидродинамики 3) тепловые - испарение, конденсация, нафевание, охлаждение, выпаривание (см. также Теплообмен), скорость к-рых определяется законами теплопередачи 4) диффузионные или массообменные, связанные с переносом в-ва в разл. агрегатных состояниях из одной фазы в другую,- абсорбция газов, увлажнение газов и паров, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация (см. также Кристаллизационные методы разделения смесей), сублимация, экстрагирование, жидкостная экстракция, ионный обмен, обратный осмос (см. также Мембранные процессы разделения), электродиализ и др. 5) химические. Все эти процессы рассматриваются как единичные или основные. [c.238]

Барботажные аппараты предназначены для осуществления химических реакций и межфазных взаимодействий в системах газ— жидкость, газ— жидкость— твердое, газ—несмешивающиеся жидкости. Они широко применяются как газо-жидкостные химические реакторы и ферментаторы, флотаторы, а также в процессах физической абсорбции, жидкостной экстракции, смешения жидкостей, аэрации и озонирования воды. [c.512]

Сопоставим определенный таким образом процесс с выщелачиванием, жидкостной экстракцией и растворением. Под выщелачиванием понимают экстрагирование в системе твердое тело — жидкость с использованием экстрагента — воды [95, с. 547]. Однако в дальнейшем мы редко будем употреблять этот термин, не считая целесообразным изменять наименование процесса в зависимости от рода применяемого растворителя. Существенным образом экстрагирование в системе твердое тело — жидкость отличается от жидкостной экстракции, которая протекает в гетерогенной системе жидкость — жидкость, состоящей из двух легко деформируемых фаз. При извлечении из твердых тел величины последних задаются предшествующими операциями (дробление) и не зависят от гидродинамики экстракционного процесса. Путем подвода энергии при жидкостной экстракции создаются гидродинамические условия, благоприятствующие развитию поверхности фазового контакта [97, 98], изменению формы и размеров жидких частиц, из которых извлекается целевой компонент. В твердых пористых телах жидкость, заключенная в порах, практически неподвижна. При жидкостной экстракции в жидких частицах наблюдается внутреннее движение, зависящее от размеров частиц и скорости относительного перемещения фаз. В кинетическом аспекте жидкостная экстракция — процесс более интенсивный, чем экстракция в системе твердое тело — жидкость. [c.7]

При концентрировании примесей в системе жидкость — жидкость (с м. табл. 30 группу 4) стадией разделения веществ является жидкостная, экстракция (процесс распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями). В больщинстве случаев в качестве одной из фаз служит водный раствор, а другой — неполярный органический растворитель (экстрагент). Жидкостная экстракция — достаточно универсальный метод разделения, поскольку экстракция в виде тех или иных соединений возможна практически для всех элементов, за исключением, может быть, некоторых щелочных и щелочноземельных [125], причем она пригодна как для выделения ультрамалых количеств примесей, так и больших количеств основы. [c.271]

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]

Четвертый выпуск сборника содержит краткие сообщения о научно-исследовательских работах, выполненных в СССР в 1967 г. в области массообменных процессов химической технологии. Эти работы посвящены общим вопросам теории массопередачи, кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ — твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, ионообмен, экстрагирование, кристаллизация), а также кинетике процессов, осложненных химическими реакциями. В отдельной главе рассмотрены методы расчета оптимизации и моделирования массообменных процессов. [c.2]

Взвешенный слой успешно применяется в разнообразных процессах в системах газ — твердое и газ — жидкость. Взвешенный слой может быть эффективным как при экстрагировании твердых материалов, так и в жидкостной экстракции, но далеко не во всех случаях, а лишь при определенных условиях, рассмотренных ниже. [c.192]

Течения систем жидкость — жидкость. Примером применения таких течений служит поток водонефтяных эмульсий в трубопроводах и жидко-жидкостных массообменных системах извлечения растворителя. Оборудование для экстракции растворителя включает в себя насадочные и вибрационные колонны, контакторы перемешивания и трубопровода. [c.176]

В процессах жидкостной экстракции для увеличения межфазной поверхности одна из жидкостей обычно диспергируется в другой в виде капель. Межфазная поверхность в этом случае определяется размером дисперсных частиц и объемной долей дисперсной фазы в аппарате или его удерживающей способностью (УС). Как правило, в экстракторах образуется ноли- дисперсная система капель. Поэтому степень дисперсности оценивают некоторым средним размером капли. Обычно в качестве такой величины выбирают средний поверхностно-объемный диаметр капель d, связанный с удельной межфазной поверхностью fvn простым соотношением [c.43]

В жидкостных системах для межфазной поверхности предложены соотношения, в которые входит безразмерный критерий Вебера Уе. Он представляет собой отношение динамического давления жидкости, стремящегося разрушить каплю, к противостоящим ему силам поверхностного натяжения, способствующим их коалесценции. Следовательно, при жидкостной экстракции можно ожидать, что межфазная поверхность, определяющая массопередачу, увеличивается с увеличением критерия Вебера. [c.172]

При проведении процесса жидкостной экстракции обычно температура не изменяется, а давление на равновесие в системе жидкость - жидкость практически не оказывает влияния. Поэтому для экстракции величина и = 0. Тогда для трехкомпонентной системы жидкость-распределяемое вещество-жидкость С = 1 (К = 3, Ф = 2, и = 0), и в ней можно изменять концентрацию одной из фаз без нарушения равновесия. При этом у = f x), т.е. данной концентрации распределяемого вещества х в одной фазе в состоянии равновесия соответствует определенная концентрация у вещества в другой фазе. Эта связь следует так называемому закону распределения отношение равновесных концентраций распределяемого между двумя жидкими фазами вещества при постоянной температуре есть величина постоянная [c.145]

Системы второго типа образуются при барботаже газа через слой жидкости, кипении, получении эмульсий, жидкостной экстракции и т. д. Характерной особенностью таких систем является то, что при движении элементы дисперсной фазы изменяют форму, а часто и массу. [c.143]

Большинство процессов жидкостной экстракции происходит при неизменной температуре, поэтому равновесие в системе, состоящей из двух жидкостей (растворителей) и целевого компонента, в различной степени растворяющегося в этих жидкостях, удобно представлять в виде изотерм равновесия (рис. 7.2) в координатах х - у х - концентрация целевого компонента в исходном растворителе, у (х) - равновесная концентрация компонента в экстракте. [c.441]

Эффективность разделения смесей методом жидкостной экстракции резко возрастает, когда извлекаемое вещество, в отличие от других компонентов исходной смеси, проявляет склонность к химическому взаимодействию с экстрагентом. В таких случаях весьма высокая четкость разделения на практике достигается в одну-две ступени, при минимальном соотношении растворитёль/ сырье. Однако образующиеся соединения должны быть непрочными и уже прв весьма слабом воздействии (нагревание, разбавление) количественно разлагаться на исходные компоненты. На этом принципе основаны процессы разделения в системе жидкость—жидкость, получившие название хемосорбции. Раствор тель, селективно реагирующий с извлекаемым компонентом исходной смеси с образованием легко разрушающихся комплексов, называется хемосорбевтоК. По аппаратурному и технологическому оформлению процессы хемосорбции весьма близки к экстракционным процессам. [c.297]

Принцип распределения вещества между двумя фазами, находящимися в равновесии, лежит в основе всех важнейших процессов разделения, осуществляемых в области экстракции, дистилляции, нротивоточного расиределения и в различных методах хроматографии. В колоночной хроматографии одна фаза находится в неподвижном состоянии внутри колонки, а другая совершает поступательное движение. При этом происходит перенос вещества вдоль колонки со скоростью, которая определяется равновесием распределения вещества между двумя фазами. В газожидкостной хроматографии стационарной фазой является жидкость, нанесенная в виде пленки на тонкоизмельченном, инертном, твердом носителе, а подвижной фазой — газовый поток, протекающий над неподвижной жидкой пленкой. Поведение вещества, проходящего через такую колонку, описывается теорией теоретических тарелок, первоначально разработанной для жидкостной хроматографии Мартином и Синджем [7 ]. Эта теория была позднее применена к газо-жидкостной хроматографии Джеймсом и Мартином [5]. Многие расчеты, произведенные на основе теории, хорошо согласуются с экспериментально найденным распределением вещества в статических системах. Кроме того, расчет эффективности колонки на основе теории распределения позволяет вычислять различные экспериментальные параметры колонки и сравнивать их влияние на разделение. Рассматриваемая теория имеет еще и то преимущество, что она делает возможным сопоставление газо-жидкостной хроматографии с другими методами разделения, которые могут быть описаны на основе концепции теоретических тарелок. [c.75]

Несколько разновидностей одноколонных экстракторов, предназначенных главным образом для переработки мелкораздробленных (порошковых) материалов, имеющих плотность,существенно отличную от плотности экстрагента, но конструкции приближается к колонным аппаратам для экстракции в системе жидкость—жидкость. Основным контактным устройством таких экстракторов являются тарелки. Вкстракторы данного типа, как и жидкостные, могут иметь перемешивающие, вибрационные и пульсирующие устройства. [c.196]

Гурьянов А. И., Галеев А. Ф., Исследование гидродинамики пульса-ционно-смесптельного экстрактора в системе жидкость — жидкость, сб. Процессы жидкостной экстракции и хемосорбции . Труды И Всесоюзного совещания по жидкостной экстракции и хемосорбции, изд. Химия , 1965, стр. 197. [c.701]

К сожалению, точно оценить коэффициенты активности и соответственно активность) сложно, тем более для водных растворов с высокой ионной силой. Поэтому на практике пренебрегают коэффициентами активности, а также различием между /С и /(Р. При количественном описании жидкость-жидкостного распределения часто пользуются не константой распределения, а коэффициентом распределения О [см. уравнение (П)], поскольку в хроматографии, как и в жидкостной экстракции, растворенные вещества могут находиться в нескольких химических формах. Если в системе присутствуют различные частицы Вь Вг,. .., Вп, которые образуются за счет конкурирующих реакций (комплексообразование, ассоциация или диссоциация компонента в одной из фаз и т. п.), то коэффициент распределения рассчитывают по формуле [c.50]

Жидкостная экстракция представляет собой процесс извлечения вещества, называемого целевым компонентом, из одной жидкой фазы в другую. Две взаимно нерастворимые жидкости и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстракционную систему. Существуют экстракционные системы двух типов 1) органическая фаза — распределяемый компонент—водная фаза 2) органическая фаза — распределяемый компонент — органическая фаза. [c.5]

Жидкостная экстракция представляет собой процесс извлечения вещества, называемого целевым компонентом, из одной жидкой фазы в другую. Две взаимно нерастворимые жидкости и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстракционную систему. Существуют экстракционные системы двух типов I) органическая фаза — распределяемый компонент— водная фаза 2) органическая фаза — распределяемый компонент — органическая фаза. Распределяемыми (извлекаемыми) компонентами могут быть органические, неорганические вещества и комплексные соединения. [c.5]

Книга Последние достижения в области жидкостной экстракции под редакцией К. Хансона, изданная в 1971 г., представляет собой обзор важнейших работ по теории и практике экстракции, выполненных главным образом за последние годы, в котором процесс экстракции рассматривается во всем его многообразии. Отдельные главы посвящены химии экстракционных процессов, массопередаче, в том числе массопередаче, осложненной химической реакцией, явлениям на границе раздела фаз, коалесценции капель, типовому промышленному оборудованию и его расчету и т. д. По рекомендации Научного совета по теоретическим основам химической технологии мы опустили при переводе некоторые главы из книги (например, Функции отклика и контроль за экстракционными процессами , Одновременная тепло- и массонередача и Теплопередача при прямом контакте жидкость — жидкость ). В то же время мы сочли необходимым дополнить русский текст книги главой Кинетика экстракции в системе электролит — неэлектролит , учитывая развитие этого направления- у нас в стране и за рубежом и его перспективы для выяснения тонкого механизма экстракции и интенсификации экстракционных процессов. [c.9]

ЖИДКИЕ СМЕСИ, могут содержать два и более компонента остаются стабильными в определ. диапазоне т-р. При неогранич. взаимной р-римости компонентов (напр., в системе спирт — вода) Ж, с. гомогенны при любых концентрациях компонентов. Если взаимная р-римость ограничена и зависит от т-ры, сушествует определ, интервал концентраций, в к-ром Ж. с. расслаиваются на две жидкие фазы, каждая нз к-рых — насыщенный р-р одного компонента в другом. Взаимная растворимость компонентов может расти с повышением или уменьшением т-ры в первом случае возможно появление верхней, во втором — нижней критич. точки равновесия жидкость — жидкость (перехода гетерогенной Ж. с. в гомогенную). Различие в составах жидких фаз в системах с расслаиванием иснольз, для разделения Ж, с. (см. Экстракция жидкостная). [c.203]

Пульсирующий жидкостный поток иногда использовался для улучшения смачиваемости насадки для абсорбции газа в режиме противотока. Если растворенное вещество отлично растворяется в жидкости, то расчетное значение L/G может оказаться столь малым, что массовая скорость жидкости будет недостаточна для хорошего смачивания насадки. Когда жидкость накапливается и сбрасывается периодически (как в случае лабораторного устройства Соксле), насадка полностью смачивается, и аппарат действует эффективнее. Показано, что пульсирующий поток в насадочных и тарельчатых колоннах улучшает показатели их работы при газовой абсорбции, дистилляции и экстракции в системах жидкость —жидкость. [c.623]

Аберрбция н жидкостная экстракция. Здесь также применены принципы термодинамики при рассмотрении равновесных состояний для процессов абсорбции и жидкостной экстракции. Данные по оборудованию приведены в разделах, посвященных системам жидкость — газ и Жидкость — жидкость. [c.6]

Э. существенно отличается от экстракции жидкостной, к-рая протекает в гетерог. системе жидкость - жвдкость. При Э. разм )ы твердых теп задаются предшестщгющими операциями (измельчение). [c.414]

Жидкостная экстракция представляет собой перенос вещества в системах жидкость—жидкость, т.е. охватывает процессы массообмена между двумя взаимно нерастворимыми или же частично взаимно растворимыми жидкостями. По компонентнофазной (КФ) классификации (см. табл. 10.1) в случае полной взаимной нерастворимости жидкостей (экстрагента и разбавителя) эта технологическая операция обозначается кодом 3(2-2)1, а при частичной взаимной растворимости — 3(3-3)3. В первом случае происходит однонаправленный перенос вещества [c.1105]

Одним из наиболее важных методов разделения и концентрирования является экстракция. Хотя термин экстракция приложим к различным фазовым равновесиям (жидкость — жидкость, газ — жидкость, жидкость — твердое тело и т. д.), чаще его при-.меняют к системам жидкость — жидкость, и термин этот служит обиходной формой более правильного названия жидкость — жидкостная экстракция . Под экстракцией пониглают процесс распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями и соответствующий метод выделения и разделения веществ, основанный на таком распределении. Одним из несмешивающихся растворителей обычно является вода, вторым — органический растворитель, однако это не обязательно. Известны экстрационные системы, включающие расплав солей или металлов возможны системы из двух несмещивающихся органических растворителей или системы с неорганическими растворителями типа жидкой двуокиси серы. Однако в большинстве случаев применяют комбинацию вода — органический растворитель. [c.83]

Выбор конструкции экстрактора. Выбор оптимальной конструкции аппарата для данного производственного процесса жидкостной экстракции представляет собой достаточно сложную задачу. Наиболее надежным критерием оценки экстракционных аппаратов является их технико-экономическое сравнение с учетом производительности, разделительной способности, энергетических затрат, а также капитальных и эксплуатационных расходов. При этом сравниваемые аппараты должны удовлетворять специфическим требованиям, связанным со свойствами и особенностями обрабатываемой системы жидкость — жидкость (например, эмульгируе-мость, наличие твердых примесей и др.). Однако соответствующие методики технико-экономического сравнения (см., например, i[l]) сложны для практического использования. Сопоставление экстракторов по балльной системе, включающей 19 признаков сравнения, имеющих преимущественно качественный характер i[2], не всегда приводит к однозначным и точным выводам. [c.254]

Хотя ситуации при анализе систем жидкость - жидкость и газ -жидкость в основном одинаковы, имеются некоторые важные различия в свойствах этих систем, которые приводят к некоторым различиям в анализе. Например, возможность регулирования значения фактора системы путем выбора экстрагента при жидкостной экстракции, очевидно, отпадает в случае систем газ - жидкость. Однако, в отличие от систем жидкость — жидкость равновесный состав фаз в системах газ — жидкость очень чувствителен к температуре при повьшюнии температуры анализируемой системы газ - жидкость с определением компонента I значение Кцд резко уменьшается и фактор системы приближается к единице. Поэтому при достаточно высокой температуре ] =, особенно в том случае, когда [ср. уравнение [c.117]

Иначе обстоит дело с внешним массообменом. Поле скоростей, определяющее роль конвективного вклада.в массо- и теплоперенос, в этом случае существенно зависит от объемной концентрации частиц. Если, например, описывать поле скоростей в приближении ячеечной модели, то, как следует из формулы (1.83), с ростом е внешний радиус эквивалентной сферы уменьшается и, следовательно, поле скоростей вокруг пробной частицы локализуется в более тонкой области. Однако зона диффузионного взаимодействия частицы с потоком определяется не размером условной гидродинамической ячейки, а степенью конвекции жидкости и при малых значениях Ре, как известно, может составлять величину порядка радиуса частицы. Это накладывает определенные ограничения на применение таких моделей для описания массо- и теплообмена при произвольных значениях критерия Пекле. Исключение составляют большие значения Ре, когда фронт диффузионной волны вокруг каждой частицы сосредоточен в весьма тонкой области, не выходящей за пределы внешней границы гидродинамической ячейки. В этом случае решение внешней задачи можно осуществить в рамках теории диффузионного пограничного слоя. Такой подход может быть использован в первую очередь для расчета массообмена в процессах жидкостной экстракции и абсорбции, поскольку -В системах жидкостьжидкость или жидкость — газ значения Ре практически всегда велики. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология