Уравнение экстракции жидкостной

Найденное постоянство коэффициента распределения позволяет воспользоваться и другими уравнениями процесса жидкостной экстракции, что и сделано в дальнейшем изложении. [c.236]

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]

Большинство приведенных в этом разделе уравнении написаны применительно к абсорбции. Аналогичные уравнения но с соответствующими обозначениями, можно написать не только для жидкостной экстракции, но и для других процессов осуществляемых по схеме, показанной па рис. I1I.1, т.е. для десорбции, непрерывной адсорбции, конвективной сушки и др [c.43]

В уравнении (111.14) концентрации выражены в относительных мольных или массовых единицах. Строго говоря, только при таком способе выражения составов расходы фаз, характеризуемые расходами инертных компонентов, можно считать постоянными. Мольные, массовые, объемные расходы обычно меняются в процессе массопередачи. Однако при малых концентрациях распределяемого компонента эти изменения невелики, В этом случае, если линия равновесия линейна при выражении концентраций в мольных или массовых долях, либо в кг/м , уравнением (111.14) можно пользоваться для расчета числа теоретических ступеней, подставляя в него соответственно мольные,. массовые или объемные расходы фаз. Для жидкостной экстракции при условии, что [c.46]

В формуле (7.76), как и в формуле (7.70), определяющей величиной является критерий а. Этот критерий, характеризующий соотношение емкостей фаз по переходящему реагенту, был получен [25—27] при решении уравнений, описывающих массопередачу в условиях противотока. Он является чисто массообменным и играет большую роль при термодинамическом расчете жидкостной экстракции [28]. [c.121]

Рассмотрим массопередачу компонента раствора от дисперсной фазы к дисперсионной среде в процессе жидкостной экстракции. Предположим, что скорость массопередачи межфазная поверхность 5, а концентрация компонента раствора в дисперсионной среде и дисперсной фазе соответственно и Сф. Если концентрации компонента раствора в дисперсионной среде и дисперсной фазе на поверхности раздела фаз равны Сс и Сф., а частные коэффициенты массоотдачи в дисперсионной среде и дисперсной фазе равны и кф, то скорость массопередачи на единицу поверхности определяют одним из следующих уравнений [c.174]

Жидкостная экстракция характеризуется конвективной диффузией, которая описывается дифференциальным уравнением конвективной диффузии и уравнением на границе раздела фаз [c.362]

Для теоретического описания хроматографических процессов составляют уравнения, описывающие как распределение, так н адсорбцию. В данной главе мы рассматриваем хроматографию как процесс распределения по Крейгу. Это очень полезно, так как хроматография связана с большим числом ступеней разделения, и поэтому для ее описания можно использовать математический аппарат жидкость-жидкостной экстракции. Выве- [c.234]

Для десорбции или жидкостной экстракции массовый поток по уравнению (3.7) получают с отрицательным знаком. [c.89]

Аналогичное уравнение для десорбции или жидкостной экстракции имеет вид [c.89]

Рис. 18-8. К выводу уравнения материального баланса жидкостной экстракции

Скорость процесса жидкостной экстракции следует рассматривать на основе материала, изложенного в гл. 15. В соответствии с общим уравнением массопередачи (15.36) количество переходящего цз одной фазы в другую вещества М при установившемся режиме пропорционально поверхности F контакта фаз и средней движущей силе, выраженной в концентрациях экстракта (Аз р) или рафината (Ал ср). [c.152]

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]

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]

Эти зависимости являются уравнениями прямой на графике с координатами х и у, а именно — уравнениями рабочей линии, проходящей через точки с координатами (хр, ys) и Xi, у ) и имеющей наклон —О/Л. Потоки, покидающие ступень, находятся в равновесии, так что точка хи у ) лежит на кривой равновесного распределения. С помощью кривых равновесия (например, рис. 164) и рабочей линии можно рещить любую задачу при расчетах жидкостной экстракции. Если свободная от экстрагентов смесь распределяемых компонентов (питание) обрабатывается двумя растворителями (экстракция двумя экстрагентами), расчет проводят при допущении, что исходная смесь распределяемых компонентов первоначально взаимодействует только с одним из экстрагентов. Схема расчета сохраняется в основном неизменной для любого числа распределяемых компонентов. [c.317]

Рис. 7.5. К уравнению материального баланса жидкостной экстракции

Базовым элементом многих непрерывных процессов жидкостной экстракции часто является так называемая ступень смесительно-отстойной экстракции, схема которой представлена на рис. 7.6. Ступень состоит из собственно экстрактора 1, снабженного перемешивающим устройством 3, и отстойника 2 для разделения поступающей из экстрактора эмульсии на жидкие фазы экстракта и рафината. В экстрактор непрерывно поступают потоки исходной смеси Су и С экстрагента, который в общем случае может содержать некоторое количество извлекаемого компонента, если, например, поток экстрагента поступает из предыдущей ступени экстракции (рис. 7.7). Поэтому здесь используется новое обозначение для потока экстрагента С в отличие от уравнений (7.2)-(7.7), в которых предполагалась подача чистого экстракта С . [c.446]

Анализ процессов непрерывной жидкостной экстракции проводится не только с помощью уравнений массопередачи (5.42) или [c.462]

Система балансовых уравнений (7.14) с точностью до обозначений совпадает с аналогичной системой уравнений материального баланса (7.4) для процесса жидкостной экстракции. [c.469]

Проектирование аппаратуры для процессов жидкостной экстракции основывается на законах равновесия фаз, уравнениях скоростей массопередачи и материальных балансов, а также на закономерностях, описывающих производительность оборудования. Ниже рассматриваются эти закономерности, за исключением вопросов производительности экстракционных аппаратов, которые будут освещены во втором томе. [c.429]

Потребуются еще многочисленные теоретические и экспериментальные исследования в широком диапазоне определяющих факторов (свойства систем, гидродинамическая обстановка, конструкции и размеры аппаратов), прежде чем кинетика процесса экстракции будет исчерпывающе описана математическим уравнением. Практические запросы промышленности требуют, однако, того, чтобы кинетическим исследованиям процессов жидкостной экстракции сопутствовали серьезные изыскания по их аппаратурному оформлению. Опыт показал, что прямое использование аппаратуры для опередивших в своем развитии процессов ректификации и абсорбции оказалось малоэффективным применительно к процессам экстракции. Стало очевидным, что для повышения эффективности этих аппаратов необходимо активизировать процесс диффузионного переноса вещества путем затраты внешней энергии. Этот принцип позволяет сохранить в арсенале экстракционной техники такие типы аппаратов, как насадочные и ситчатые колонны путем сообщения находящимся в них жидкостям колебательного движения (пульсация, вибрация). [c.106]

Выведенные нами [6, 9] путем обработки экспериментальных данных методом подобия нижеследующие расчетные уравнения можно применять как для определения основных параметров в абсорбционно-десорбционных установках, так и для ориентировочного выявления влияния основных параметров процесса при, жидкостной экстракции во взвешенном слое подвижной эмульсии. [c.198]

Было показано, однако, что иод каким-то образом взаимодействует с молекулами органической фазы так, что константа распределения в некоторой степени зависит от природы этой фазы. Можно предположить, что такой тип взаимодействия растворенного вещества с растворителем, иногда приводящий к образованию вполне определенных соединений (сольватов), широко распространен. В частности, такое явление наблюдается для большинства ионных соединений в водной среде, где полярные молекулы воды легко координируются всеми ионами, за исключением очень крупных. Координирование молекул воды сопровождается экзотермическим эффектом сольватации (гидратации) [уравнение (8.27)]. Энергия гидратации, однако, не выделяется в том случае, если образец экстрагируют в неполярный органический растворитель с низкой диэлектрической проницаемостью. Следовательно, ионные соединения обычно нельзя экстрагировать из водного раствора, если не подобрать какой-либо метод разрушения ионных зарядов. Этого можно достигнуть соединением ионов металла с подходящими хелатообразующими лигандами, которые имеют по одной электронодонорной и кислотной группе. В образующихся комплексах потеря энергии сольватации (гидратации) компенсируется энергией связей металл — лиганд. Ниже приведены типичные лиганды этого типа, которые были использованы в процессах жидкостной экстракции [c.355]

Уран можно извлечь из фосфорнокислого раствора методом ионного обмена или жидкостной экстракции. Второй ступенью процесса является обработка дополнительного количества породы фосфорной кислотой при нагревании с целью получения тройного суперфосфата по уравнению [c.147]

В соответствии с уравнением (23-24) максимальная концентрация вещества в полосе изменяется обратно пропорционально корню квадратному из числа тарелок, как и для противоточной жидкостной экстракции по Крейгу. Поэтому зона вещества уширяется при движении по колонке. При больших значениях г уравнение (23-24) приближается к гауссовской кривой распределения [c.478]

Уравнения для констант распределения, приведенные в гл. 23, могут быть применены в хроматографии. Поскольку в хроматографии, как и в жидкостной экстракции, растворенные вещества могут находиться в нескольких химических формах, следует пользоваться величиной, аналогичной коэффициенту распределения,— коэффициентом разделения (см. разд. 23-1). Коэффициент разделения является несколько более широким понятием, чем коэффициент распределения в жидкостной экстракции, по двум причинам. Во-первых, в хроматографии концентрации растворенного вещества в обеих фазах обычно неизвестны и не поддаются измерению, когда наблюдается значительная адсорбция. Во-вторых, вместо двух фаз, чаще всего водной и несмешивающейся с водой органической, в хроматографии может быть большое число комбинаций твердой или жидкой неподвижной фазы и жидкой или газообразной подвижной фазы. [c.499]

Как при жидкостной экстракции, так и при анализе равновесной газовой фазы невозможно определять истинный объем экстракта и газовой фазы соответственно, если объем сосуществующей нелетучей фазы не может быть измерен. Однако при наиболее важных вариантах, включающих применение метода добавления стандарта, абсолютные значения У и У знать не нужно единственное требование заключается в том, что отношения и/У д и у У должны быть одинаковыми при анализе как исходной, так и стандартизованной систем, что может быть обеспечено при сохранении постоянным отношения веса пробы к объему экстрагента или газовой фазы. К сожалению, методы двойной экстракции и двойного отбора проб неприменимы, если абсолютный объем экстракта или газовой фазы не может быть определен [ср. уравнения (7.66), (7.67) и (7.101)]. [c.129]

Найденные уравнения (а) и (б) дают дополнительные критерии подобия процесса жидкостной экстракции. [c.64]

Уравнения материальных балансов ге-й ступени те же, что и для жидкостной экстракции в перекрестном токе [рис. 8-10, а и уравнения (8-6) и (8-7)]. [c.352]

Уравнения материальных балансов те же, что и для противоточ-ной жидкостной экстракции [рис. 8-11, а и уравнения (8-12) и (8-13) . [c.353]

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]

Это выражение аналогично уравнению распределения, представленному на стр. 62, для жидкостной экстракции компонента бесконечно малыми порциями несмешивающегося растворителя с постоянным общим объемом. [c.75]

Однако чаще участвующие в жидкостной экстракции фазы обладают частичной взаимной растворимостью. Поэтому количества потоков по высоте экстрактора будут изменяться, а значит отношение Ь/С в уравнении (15.9) не будет постоянным. Тогда очевидно, что на диаграмме у — х рабочая линия будет криволинейной. Поскольку в этом случае система является как минимум трехкомпонентной, то для анализа таких систем целесообразно воспользоваться треугольной диаграммой для построения не только равновесных, но и рабочих концентрационных зависимостей. [c.150]

Вооль Редлих и Кистер и др. показали, как составляются уравнения для коэффициентов активности в системах, состоящих из четырех компонентов и более. Уравнения, предложенные Блэком обладают тем преимуществом, что эмпирические константы, входящие в них, можно определить только из данных для бинарных систем. Эти уравнения существенно упрощаются, если распределяемые вещества являются членами одного гомологического ряда. Однако все известные зависимости для коэффициентов активности в многокомпонентных системах сложны, и ни одна из них не проверялась на системах, представляющих интерес для жидкостной экстракции, т. е. на системах, образующих две жидкие фазы. Поэтому при расчете равновесия в таких системах лучше всего ограничиться определением р для систем с малой взаимной растворимостью растворителей при бесконечном разбавлении распределяемых веществ. Даже такие ограниченные данные весьма полезны. [c.123]

В процессах жидкостной экстракции критерий Не обычно превышает 50, поэтому уравнения Стокса — Навье неприменимы. Скорость осаждения капель в этих случаях определяют из эмпирических уравнений. Наиболее подробные исследования скорости осаждения капель проведены Кинтнером Анализ размерностей приводит к следующей обобщенной зависимости 92. 95. [c.209]

Портер, Дил и Стросс рекомендуют непосредственное использование коэффициента распределения, который при данной температуре является величиной постоянной. Применение этого способа позволило бы сделать экспериментальные данные одного исследователя более полезными для другого. Коэффициент расиределения имеет одно и то же значение как в газожидкостной хроматографии, так и в жидкостной экстракции и представляет собой отношение концентрации в жидкой фазе к концентрации в некотором объеме газовой фазы концентрация может быть выражена в весовых единицах или в молях на единицу объема растворителя. Для вычисления Р можно непосредственно использовать уравнение (25-49). В результате получим [c.546]

Простейшая возможная система в жидкостной экстракции — распределение относительно инертных ковалентных молекул между двумя несмешивающимися растворителями. В этих условиях действует закон распределения [уравнение (9.7)] и константа распределения определяется отношением растворимостей вещества в каледой из фаз. Хорошим примером такого типа является распределение молекулярного брома и иода между водой и неполярным органическим растворителем, например четыреххлористым углеродом. Ковалентные молекулы растворенного вещества экстрагируются в органическую фазу, так как не существует энергетического барьера для распределения этих молекул между молекулами растворителя взаимодействие при этом определяется только слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Однако в водной фазе, где молекулы растворителя ассоцииро- [c.354]

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]

Известно очень мало данных по перепаду давлений при течении через насадку двух жидкостей, как, например, при жидкостной экстракции. Но это часто и неважно, если аппарат не работает в режиме захлебывания. Для слоев из мелких частиц (скажем, гранул катализатора или прессованных частиц в каталитическом реакторе) значения АР в однофазном потоке получают из уравнения Козени —Кармана или из корреляционной зависимости Эргуна [28]. Немного сведений имеется и по перепаду давления при прямоточном течении как газов, так и жидкостей в слоях из мелких частиц (например, в реакторах с орошаемым слоем). Можно, однако, порекомендовать работы Уикмана и Майерса [119], Шарпентьера, Проста и Легоффа [12], Ларкинса, Уайта и Джеффри [56]. [c.616]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология