Процессы экстракции в системах жидкост ь— жидкость

В середине 30-х годов Ван-Дейк предложил [1] использовать для процесса экстракции (система жидкость — жидкость) энергию возвратно-поступательного движения насадок в ко- [c.7]

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]

В сборнике дано краткое содержание около 200 научно-исследовательских работ по массообменным процессам химической технологии, выполненных в СССР в 1965 г., но еще не опубликованных в печати. Эти работы посвящены общим вопросам теории и расчетной практики процессов массопередачи, гидродинамике и 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, экстрагирование кристаллизация), а также процессов, осложненных химической реакцией. [c.2]

II. Кинетика массообменных процессов в системах газ — жидкость, пар — жидкость, жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция) [c.225]

Когда какой-либо компонент находится одновременно в двух контактирующих фазах, концентрация его стремится к выравниванию. Наибольшая разность концентраций достигается при противотоке. Таким образом можно проводить многие единичные процессы, например выщелачивание твердых тел, экстрагирование масел из семян или экстракцию в системе жидкость — жидкость, сорбцию газов, смягчение воды, обжиг руд, промывку осадков и т. д. [c.357]

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]

В нефтепереработке распространен в основном процесс экстракции в системе жидкость — жидкость, который будет рассмотрен ниже. [c.225]

Экстракция представляет собой технологический процесс, при помощи которого достигается разделение смесей твердых и жидких тел. Разделение осуществляется путем растворения некоторых компонентов смеси в жидкостях, называемых растворителями. Процесс экстракции проводится в двухфазных системах твердое тело—жидкость или жидкость—жидкость. [c.9]

Описание фазового равновесия является одной из важнейших задач при расчете процессов разделения. Знание условий равновесия позволяет не только принципиально решить вопрос о возможности разделения многокомпонентной смеси методами ректификации, абсорбции, экстракции, но и выбрать схему разделения. Наиболее обший метод расчета равновесия основан на применении некоторого уравнения (уравнения состояния) ко всем фазам системы пар - жидкость. Однако использование уравнений состояния возможно лишь в случае простых систем, которые образованы веществами с аналогичными свойствами, например неполярными веществами, составляющими природный газ. [c.40]

Большинство процессов экстракции в системе твердое вещество— жидкость проводится периодически (одноступенчато) — в баках с ложным днищем и механическими мешалками. Многоступенчатая экстракция осуществляется в аппаратах периодического действия, объединенных в батареи. [c.141]

Следует заметить, что для процессов массообмена в системе жидкость—жидкость, т. е. для процессов экстракции рассматриваемые здесь реакторы объемного типа с мешалками, как правило, не используются. [c.36]

В нефтепереработке широко применяют процессы экстракции в системе жидкость—жидкость при очистке масел, дизельного топлива, извлечении ароматических углеводородов и т. п. [c.306]

Химические процессы в производстве катализаторов весьма разнообразны. Они могут проходить гомогенно в жидкой или газовой фазе и в гетерогенных системах. Широко применяют гетерогенные процессы, в которых химические реакции сопровождаются диффузией и переходом компонентов нз одной фазы в другую. В системе газ — жидкость часто используют процессы хемосорбции газовых компонентов и обратные процессы десорбции с разложением молекул жидкой фазы. В системе газ — твердое вещество также применяют хемосорбцию и десорбцию в системах жидкость — твердое вещество и жидкость — жидкость — избирательную экстракцию с образованием новых веществ в экстрагенте. Сложные многофазные процессы с образованием новых веществ происходят при термообработке катализаторов. При этом, как правило, в общем твердофазном процессе принимают участие появляющаяся при нагревании эвтектическая жидкая фаза или компоненты газовой фазы. [c.96]

Экстракция из твердого вещества применяется для извлечения масла из семян, канифоли, скипидара и других продуктов из древесины и т. д. В химической технологии процессы экстракции в системе твердое вещество — жидкость мало распространены. [c.631]

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]

Как следует из главы X, процесс массоотдачи в твердой фазе существенно отличается от массоотдачи в жидкостях, поэтому процессы экстракции в системах жидкость—жидкость и в системах жидкость—твердое тело должны рассматриваться раздельно. [c.520]

А. ПРОЦЕССЫ ЭКСТРАКЦИИ В СИСТЕМАХ ЖИДКОСТЬ—ЖИДКОСТЬ [c.520]

Процессы экстракции в системах жидкость—жидкость находят широкое применение в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической и других отраслях промышленности. Онн эффективно используются для выделения в чистом виде различных продуктов органического и нефтехимического синтеза, извлечения и разделения редких и рассеянных элементов, очистки сточных вод и т. д. [c.520]

Экстракция в системах жидкость—жидкость представляет собой массообменный процесс, протекающий с участием двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидких фаз, между которыми распределяется экстрагируемое вещество (или несколько веществ). Так, например, очистку сточных вод производят экстракцией бутилацетатом, в который предпочтительно переходят одноатомные и многоатомные фенолы. [c.520]

Рис. ХИМ. Принципиальные схемы процесса экстракции в системах жидкость—жидкость

Б. ПРОЦЕССЫ ЭКСТРАКЦИИ И РАСТВОРЕНИЯ В СИСТЕМАХ ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ЖИДКОСТЬ [c.550]

Для интенсификации процессов экстракции и растворения могут быть использованы низкочастотные механические колебания. Опыт показывает, что при наложении колебаний увеличивается скорость обтекания частиц и процесс заметно ускоряется. Весьма значительное увеличение скорости обтекания и соответствеино — коэффициентов массоотдачи возможно при осуществлении вращательного движения жидкости со взвешенными в ней твердыми частицами (центробежный режим). Можно заметить, что методы интенсификации экстракции в системах жи. кость—твердое тело и жидкость—жидкость аналогичны. [c.555]

Гетерогенные системы (процессы экстракции, жидкостная хроматография и т.п.) Жидкости и растворы Дисперсные системы [c.93]

В основу классификации массообменных аппаратов положен принцип образования межфазной пов-сти 1) аппараты с фиксированной пов-стью фазового контакта к этому типу относятся иасадочные и пленочные аппараты, а также аппараты (для сушки, с псевдоожижением), в к-рых осуществляется взаимод, газа (жидкости) с твердой фазой 2) аппараты с пов-стью контакта, образуемой в процессе движения потоков среди аппаратов этого типа наиб, распространены тарельчатые, для к-рых характерно дискретное взаимод. фаз по высоте аппарата к этому классу следует также отнести иасадочные колонны, работающие в режиме эмульгирования фаз, и аппараты, в к-рых осуществляется М. в системе жидкость-жидкость (экстракция) 3) аппараты с внеш. подводом энергии - аппараты с мешалками (см. Перемешивание), пульсационные аппараты, вибрационные (см. Вибрационная техника), роторные аппараты и др. [c.658]

В настоящее время в химической промышленности имеют большое значение технологические процессы, протекающие в неоднородных трехфазных системах жидкость — твердое тело—газ или в двухфазных системах жидкость—жидкость, жидкость—газ и жидкость—твердое тело. Для примера можно назвать процессы, протекающие в реакторах ( экстракция, растворение, кристаллизация и абсорбция). [c.138]

Массообмен в системах жидкость — жидкость имеет место в процессах экстракции. Экстракция особенно распространена в нефтехимической, коксохимической, пищевой и фармацевтической промышленностях, а также в атомной энергетике. [c.320]

Экстракцию из твердых веществ жидкостью (растворителем) часто называют экстрагированием. Если в этом процессе в качестве растворителя используется вода, то такую экстракцию называют выщелачиванием. Процесс экстракции в системе жидкость-твердое тело рассматривается в гл. 22. [c.143]

При расчете процесса экстракции, так же как и любого другого массообменного процесса, необходимо знание равновесных концентраций, которые для трехкомпонентных систем жидкость-жидкость можно представить на треугольной диаграмме. На рис. 18-5 вершина А соответствует растворителю в исходном растворе, вершина 5-растворенному веществу, вершина С-экстрагенту. На такой диаграмме при данной температуре рассмотрим систему, состоящую из компонентов А, В м С, причем компоненты А тл. В. В VI С неограниченно растворимы друг в друге, а компоненты А и С-ограниченно растворимы. При наличии в системе определенных количеств компонентов А и С может образоваться двухфазная жидкая система. [c.147]

На рис. 51 изображена технологическая схема процесса фирмы БАСФ. Характерной особенностью процесса БАСФ является сочетание процесса экстракции (система жидкость— жидкость) с процессом абсорбции (система газ — жидкость), применяемым для повышения качества продуктов. Как и многие другие технические процессы экстракции, рассматриваемый метод содержит также ряд элементов процесса экстрактивной ректификации. Сырье поступает в среднюю часть основной экстракционной колонны 1. Экстрагент (НМП, содержащий 5—10% воды) подается в верхнюю часть этой колонны и движется противотоком к сырью. В колонне 1 происходит отделение пентанов и амиленов от всех остальных непредельных углеводородов. На-сьпценная фаза экстракта из низа колонны направляется в верхнюю часть ректификационной колонны 2. Назначением этой колонны является рекзппе-рация экстрагента с одновременным фракционированием экстрагированных углеводородов на три потока смесь изопрена с пентан-амиленовой фракцией, направляемую в рецикл, изопрен-концентрат и смесь ЦПД с пипериленом. Последние два потока подвергаются дополнительному концентрированию в газовой фазе в скрубберах 3 ж4. В первом из этих скрубберов происходит поглощение пиперилена [c.239]

В нефтепереработке и некоторых химических хгроизводствах получили широкое ярименоппо процессы экстракции в системах жидкость — жидкость, в частности для селоктиипо очистки масел. Ограничимся рассмотрением этих систем. [c.252]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности, более подробно. Выполнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызьшает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-активными веществами (ПАВ) [222-224]. К обсуждению роли поверхностного сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении. [c.171]

Анализ процессов адсорбции с неподвижным или движущимся адсорбентом упрощается, если течение происходит настолько медленно, что во всех точках колонны достигается равновесие. Это, нообщс говоря, невозможно в дифференциальных процессах разделения, например при экстракции в системе жидкость — жидкость, абсорбции или перегонке. Когда скорость течения очень мала, наиболее эффективными оказываются адсорбционные методы, а эти методы становятся неэффективными. Интересно, что при проведении процесса в равновесных условиях рабочая линия совпадает с кривой равновесия. [c.154]

Экстракция представляет собой обработку жидкой смеси, состоящей из диух или большего числа компонентов, другой жидкостью, называемой растворителем и но полностью смешивающейся с первой жидкостью, с целью разделения этой смеси па две фракции с различными относительными концентрациями входящих в них компонентов. Экстракция растворителем чащи применяется к смесям углеводородов причем для получения системы с неполной смешиваемостью в качестве растворителя, как правило, применяется пеуглеводородное соединение. Чтобы определить пригодность растворителей для экстракции, необходимо изучить характеристики растворимости углеводородов в этих растворителях. Обычно- характеристики растворимости представляются в виде тройных диаграмм состояния. Эта глава содержит теоретическое обсуждение ряда закономерностей взаимной растворимости жидкостей (автор Фрэнсис), а также краткое изложение основных процессов экстракции растворителем (автор Кинг). [c.167]

Во многих отраслях промышленности встречаются технологические Процессы, протекаюшие в неоднородных системах (жидкость — твердое тело, жидкость — жидкость и т. д.). Такие системы наблюдаются в процессах растворения, экстракции, кристаллизации и т.д. Если в качестве дисперсной фазы служат частицы твердого тела, то такую неоднородную систему называют суспензией. [c.23]

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]

Ниже будут рассмотрены процессы экстракции в системе жидкость — жидкость, которые находят все более широкое при- vleнeниe в различных отраслях химической технологии — в производстве синтетического каучука (например, для отмывки дивинила от ацетальдегида и других примесей), в производстве капролактама и других продуктов органического синтеза, а также при получении ядерного горючего, антибиотиков, в процессах нефтепереработки. [c.631]

Трубчатый экстрактор (рнс. ХП1-33) состоит из ряда последовательно соединенных труб 1, через которые с помощью насоса 2 прокачивается жидкость (растворитель) со взвешенными в ней мелкими твердыми частицами. Для проведения процесса при повышенной температуре трубы снабжаются паровыми ру-бапгками 3. При внезапной остановке насоса 2 через штуцер 4 подается промывная вода для того, чтобы удалить твердый материал из системы и предотвратить его осаждение в трубах. Ускорение процесса экстракции достигается вследствие того, что твердые частицы взаимодействуют с растворителем, находясь во взвешенном состоянии, и аппарат работает в условиях, приближающихся к режиму идеального вытеснения. [c.559]

В книге раесмотрс-ио современное еосто ние яопросои экстракции к системах жидкость — жидкость клк с позиции химии процесса, так и с ночи-ций массопереноса. Это выгодно отлнчпет данную книгу от многих других. [c.752]

Задача о массотеплообмене движущейся твердой частицы, капли или пузыря с окружающей средой лежит в основе расчета многих технологических процессов, связанных с растворением, экстракцией, испарением, горением, химическими превращениями в дисперсной системе, осаждением аэрозолей и коллоидов и т. п. Так, в промышленности процесс экстракции проводится из капель или пузырей, широко применяются гетерогенные химические превращения с использованием частиц катализатора, взвешенных в жидкости или газе. При этом скорость экстракции и интенсивность каталитического процесса в значительной мере определяются величиной полного диффузионного притока реагента к поверхности частиц дисперсной фазы, который в свою очередь зависит от кинетики поверхностной химической реакции, характера обтекания частицы, влияния соседних частиц и других факторов. [c.9]

Затраты на разделение включают весьма многочисленные статьи. Помимо затрат на энергию, необходимо учитывать амортизацию требуемого оборудования, восполнение йотерь растворителя или адсорбента, расходы на эксплуатационный персонал, на ремонт и запасные части. Вследствие высокого совер-шества методов контактирования газа с жидкостью, легкости внутрицехового транспорта жидкостей но сравнению с твердыми материалами и высокой эффективности разделения наиболее дешевыми методами разделения являются методы, основанные на контакте газа и жидкой фазы, во всех случаях когда они применимы. Однако еслй для разделения с применением системы газ — жидкость необходим дорогостоящий растворитель, сложность процесса и затраты на него резко увеличиваютсй. В таких случаях может оказаться более целесообразным применение экстракции жидкости жидкостью. Часто она более экономична, чем экстрактивная или азеотропная перегонка. [c.50]

М ж. применяют при экстракции и абсорбции, а также при проведении нек-рых хим. р-цпй. При экстракции неорг. в-в в качестве М. ж. использ5тот, как правило, содержащую экстрагент-переносчик орг. жидкость, к-рая разделяет исходный и реэкстрагирующий водные р-ры. Таким путем удается, напр., селективно извлекать ионы к.-л. металла из исходного водного р-ра и в одну стадию получать в реэкстрагирующем водном р-ре более высок5то концентрацию этого металла. Подобный процесс в системах с водными мембранами, заключенными между двумя масляными фазами, дает возможность разделять смеси орг. соед., напр, углеводородов. Мембранную экстракцию применяют в пром-сти для извлечения из сточных вод и технол. р-ров примесей металлов, ароматич. аминов, фенола и др. в-в. [c.31]

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]

Экстрактивная ректификация является наглядной иллюстрацией тезиса (см разд. 1.1.3) об условности классификаций и подчеркивает отсутствие четких границ между некоторыми разделительными процессами. В самом деле, поскольку речь идет о процессе разделения в системе жидкость—пар, то налицо все признаки ректификационного процесса. Но одновременно происходит преимущественное растворение одного из компонентов разделяемой смеси в экстрагирующем агенте — это характерно для процесса экстракции (см. гл. 13). Наконец, некипящий экстрагирующий агент преимущественно поглощает пары одного из компонентов разделяемой смеси, а это — признак абсорбционного процесса (см. гл. 11). Очевидно, в экстрактивной ректификации присутствуют признаки рааличньсс разделительных процессов, [c.1066]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология