Растворение противоточный процесс

Анализ противоточного процесса растворения требует дополнительного цикла приближений, поскольку пока не рассчитана величина Уп, концентрация в жидкости неизвестна, и ею приходится задаваться в начале расчета. Это во много раз увеличивает объем вычислений. Подробный анализ противоточного процесса растворения приводится в литературе [3]. [c.102]

Прямоточный и противоточный процессы, проводимые в аппаратах непрерывного действия, широко распространены. В принципе, экстрагирование и растворение можно проводить непрерывно в аппарате с мешалкой путем непрерывного подвода в аппарат твердой и жидкой фаз и отвода их из него. Однако осуществление непрерывного процесса таким способом неизбежно приведет к падению его интенсивности из-за того, что поступающий в обработку твердый материал будет взаимодействовать с раствором, концентрация которого в аппарате вследствие интенсивного перемешивания близка к концентрации насыщения. Это вызовет значительное снижение движущей силы процесса и, соответственно, скорости экстракции по сравнению со средней скоростью (за одну операцию) в периодическом процессе, где аналогичные условия создаются только на конечной его стадии. Кроме того, в одиночном аппарате возможен проскок некоторой части твердых частиц, в результате чего время пребывания может оказаться недостаточным для достижения высокой степени извлечения экстрагируемого вещества. [c.287]

Многоступенчатая противоточная экстракция одним экстрагентом. В случае независимого распределения целевых компонентов, когда на равновесные концентрации отдельных компонентов в растворителе и экстрагенте не влияет присутствие других растворенных компонентов, процесс экстракции можно рассчитать методом, изложенным выше применительно к двух компонентному раствору. На практике встречаются, однако, большей частью системы с взаимозависимым распределением целевых компонентов, и тогда необходимо располагать данными о равновесии. Так, например, если раствор содержит два целевых компонента Л и 5, то их коэффициенты распределения выразятся зависимостью вида R I Ха, Хь) т. е. значения R для каждого компонента изобразятся семейством кривых. При абсолютной взаимной нерастворимости экстрагента и растворителя нужны диаграммы у—х отдельно для компонента А и компонента В. В первой из них (рис. XII-I3) можно отсчитать равновесные значения Уа, которые соответствуют сопряженным концентрациям Хд и Хь- а во второй —значения Уь, отвечающие сопряженным концентрациям х и Хд. Такие диаграммы равновесия строятся на основании экспериментальных данных. [c.585]

Рис. II.4. График противоточного процесса растворения.

Рассмотрим концентрационные графики противоточного процесса на примере извлечения растворенного вещества из монодисперсных пористых частиц — см. уравнение (2.10). На рис. 2.5—2.7 последовательно представлены схемы трех экстракционных аппаратов, длины которых соответственно равны Н , = сю, рабочие [c.69]

Таким образом, математическая модель процесса непрерывного растворения в зависимости от постановки конкретной задачи расчета может решаться относительно значений различных параметров. При этом характер и объем вычислений могут оказаться существенно неодинаковыми. Так, расчет противоточного процесса растворения в его поверочном варианте связан с дополнительным циклом приближений, поскольку пока не известно значение у , концентрация раствора также неизвестна, и ее значением приходится задаваться в начале расчета. Дополнительный цикл итераций во много раз увеличивает объем вычислений. Алгоритм расчета противоточного процесса растворения на базе кинетической функции приводится в литературе [7]. [c.115]

Из каких соотношений состоит математическое описание периодического, прямо- и противоточного процессов массового растворения [c.507]

В настоящее время термин хроматография используется как собирательное название для группы методов, которые на первый взгляд могут показаться не совсем одинаковыми. Тем не менее они имеют ряд общих черт. Например, все методы хроматографического разделения включают прохождение образца смеси через колонку или ее физический эквивалент. Эта смесь может быть жидкостью или газом. Колонка содержит неподвижную фазу — вещество, которое может представлять собой твердый абсорбент или жидкий разделяющий агент. Компоненты образца проходят через колонку в составе движущейся фазы — газовой или жидкой. Благодаря избирательному замедлению, вызываемому неподвижной фазой, компоненты смеси перемещаются через колонку с различными эффективными скоростями. Таким образом, наблюдается тенденция к разделению их на отдельные зоны или полосы , образующие так называемую хроматограмму. Хроматографические методы предназначены для обнаружения, характеристики и, если это необходимо, выделения этих полос в некоторой точке, обычно на выходе из колонки. Предельная разрешающая способность хроматографии достигается с помощью противоточного процесса, включающего распределение между двумя фазами (в результате адсорбции или растворения) на многих стадиях вдоль колонки. [c.306]

Схема противоточного процесса экстрагирования (или растворения) в трехступенчатом каскаде реакторов приведена на рис. 4.11. Твердый материал, подвергаемый обработке, подают в первую ступень каскада, а исходный (свежий) растворитель — в последнюю. После каждой ступени проводят разделение фаз, причем твердый материал направляют в следующую ступень, а раствор (или экстракт) — в предыдущую. Готовый концентрированный раствор выводят из первой ступени, а остаток (рафинат) — из последней. Остаток после выщелачивания обычно промывают с целью извлечения неиспользованного активного компонента или растворителя, а также извлекаемого компонента, содержащихся в порах твердого скелета-носителя. [c.136]

Существуют два предельных случая, когда противоточный процесс не имеет никаких преимуществ перед прямоточным. Если скорость выщелачивания не зависит от концентрации активного реагента (нулевой порядок реакции), то интенсивность процесса в любой ступени совершенно не зависит от направления потоков. Точно так же обстоит дело, если скорость процесса не зависит от степени выщелачивания полезного компонента. Оба эти случая мало характерны для процессов растворения. Обычно скорость этих процессов уменьшается как [c.151]

Чтобы яснее представить себе черты сходства и различия в математическом описании прямоточного и противоточного процессов, рассмотрим, как и ранее (см. стр. 135), растворение продукта, кинетическая функция которого имеет вид ш (х) = (1 — ж) , а зависимость скорости процесса от температуры и концентрации определяется выражением Р Т, С) = ег тс. [c.155]

В разделах, посвященных противоточному процессу и процессу с рециркуляцией твердой фазы, отмечалось, что применение этих схем позволяет в ряде случаев улучшить показатели непрерывного растворения по сравнению с прямоточным процессом. Сейчас мы можем, воспользовавшись тем же модельным объектом с кинетической функцией (О (х) = (1 — х) , произвести количественную оценку сравнительной технологической эффективности этих трех схем движения потоков. [c.196]

Преимущество противоточного процесса, как уже отмечалось, состоит в более благоприятном распределении концентрации активного реагента по ступеням. Однако противоточная схема приводит к уменьшению среднего времени пребывания суспензии, так как объемная скорость потока возрастает на величину, равную объему нижнего слива сгустителей (см. стр. 154). Поэтому при нулевом порядке реакции противоточная схема явно невыгодна распределение концентраций по ступеням в этом случае не играет роли, и отрицательное влияние уменьшения среднего времени пребывания ничем не компенсируется. Если порядок реакции равен 1, то эффективность противоточной схемы сильно зависит от требуемой степени растворения. При (г = 0,1 показат-ели прямоточного и противоточного процессов близки друг другу (рис. 5.16, а). В этом слз чае концентрация реагента в готовом растворе относительно велика, и противоток не приводит к существенному улучшению и без того достаточно благоприятного распределения концентрации по ступеням. Незначительный эффект, достигаемый в результате противоточного движения твердой фазы и реагента, исчезает из-за уменьшения среднего [c.196]

Обычно требуемая степень растворения превышает 90%. При высокой степени растворения преимущество противоточного процесса перед прямоточным становится существенным (рис. 5.16, б). Так, [c.197]

Процессы, в которых активный реагент поставляется из газовой фазы (например, окислительное растворение сульфидов металлов). В этих процессах концентрация активного реагента (например, растворенного кислорода) определяется соотношением скорости потребления реагента на реакцию и скорости его абсорбции раствором (см. стр. 142). Противоточный процесс в этом случае не имеет смысла, так как не приводит к изменению распределения концентрации активного реагента по ступеням. [c.218]

Рассмотрим Л -ступенчатый противоточный процесс, схема которого дана на рис. 9.2, б или 9.3, б. Компонент, содержащийся в газе, необходимо абсорбировать при постоянных температуре и давлении. Считаем, что этот процесс протекает в стационарных условиях. Пусть Ь м и О м— мольные потоки свободных от растворенного вещества соответственно жидкости и газа. Уравнение материального баланса для тарелки номер п будет [c.435]

В некоторых непрерывно действующих аппаратах само по себе движение реагентов или одного реагента (особенно в противоточных процессах) может обеспечить достаточное обновление поверхности чаще аппаратура снабжена и транспортными и смешивающими устройствами, которые во многих случаях объединены в одной конструкции (например, так называемые шнековые растворители в производстве солей, см. стр. 438). В некоторых аппаратах осуществляются комбинированные принципы увеличения и обновления поверхности соприкосновения реагирующих масс. Так, в последнее время начинают применяться шаровые мельницы, в которых одновременно с помолом в жидкой среде происходит и растворение твердого вещества при введении в жидкую фазу растворителя. [c.79]

Основными способами растворения и выщелачивания, применяемыми в химической технологии, являются 1) замкнутый периодический процесс 2) прямоточный и противоточный процессы 3) процесс в неподвиж. ном слое (фильтрационно-проточный или перколяционный). [c.582]

Экстракция в системе двух растворителей. В этом случае, например, при растворении обоих компонентов в одном растворителе, в противоточном многоступенчатом экстракторе другим растворителем извлекается один из компонентов. Так, например, в системе декан-диэтиленгликоль возможно количественное разделение смеси антрацен - фенантрен с получением продуктов чистотой 97—99%. Недостатком является циркуляция в системе очень больших объемов растворителей, и поэтому неизбежны их значительные механические потери, а также расход тепла на отгонку растворителей от полученных компонентов. Перспективно сочетание такого процесса с кристаллизацией, если экстракция проводится при высоких температурах. В этом случае компоненты выделяются при охлаждении растворов. [c.359]

При построении теоретической модели непрерывной адсорбции в многоступенчатых противоточных адсорбционных установках необходимо учитывать основные закономерности кинетики адсорбции растворенных веществ [46]. В аппаратах — смесителях высокая степень перемешивания адсорбента и очищаемой воды обеспечивает быстрый подвод растворенных веществ к поверхности зерен, поэтому кинетика адсорбции в них в большинстве случаев лимитируется внутридиффузионным про цессом. Внутридиффузионную кинетику адсорбции органических веществ из водных растворов определяет в основном диффузия адсорбированных молекул. Рассмотрим уравнения, моделирующие процесс адсорбции в трехступенчатой нротивоточной схеме с учетом времени пребывания частиц в реакторах, причем первым будем считать реактор, стоящий по направлению перемещения адсорбента. Тогда при условии постоянства концентраций поглощаемых веществ на каждой ступени (динамическое равновесие) для каждой ступени справедливы следующие уравнения [c.125]

Запишите уравнения материального баланса процесса экстрагирования растворенного вещества из твердого тела для прямоточного и противоточного движения фаз. [c.290]

Эффективным способом повышения выхода в процессах экстрагирования, а также интенсификации процессов растворения и экстрагирования является применение противоточных аппаратов или противоточных многоступенчатых установок. Снижение потерь целевого компонента с истощенным сырьем (инертным пористым носителем) достигается также путем удаления раствора из пористого тела. Для этого применяют центрифугирование, отжим, промывку свежим экстрагентом, продувку воздухом и другие способы. [c.51]

Содержащий уран раствор пропускают через колонку из ионообменной смолы. Смола извлекает растворенный уранил, одновременно поглощая часть его примесей. Чтобы избавиться от них в возможно большей степени, смолу можно промыть раствором, не вытесняющим урана. Затем частично очищенный уран вытесняют из смолы в виде концентрированного раствора, пригодного для питания электролитических ванн. Предполагается, что процесс проводят в противоточном ионообменном аппарате непрерывного действия, хотя можно также использовать колонны с неподвижным слоем смолы. [c.164]

При исследовании дисперсного состава кристаллической фазы в зоне противоточной очистки 1[266, 267] установлено, что средний размер кристаллов по мере их движения к плавителю постепенно увеличивается. Это объясняется преимущественным растворением (плавлением) мелких кристаллов и ростом более крупных. Укрупнение кристаллов в процессе противоточной очистки нежелательно, особенно при разделении смесей, образующих твердые растворы, так как при этом снижается эффективность процесса. Для уменьшения среднего размера кристаллов могут быть использованы различные приемы увеличение интенсивности перемешивания в зоне противоточной очистки, пульса- [c.211]

Верхний ряд операций на рис. 201 (от а до е) представляет собой пять ступеней экстракции в перекрестном токё (исходная смесь пять раз экстрагируется одинаковым количеством экстрагента). Соответственно после указанных операций концентрация растворенного вещества в рафинате Не будет значительно меньше концентрации конечного рафината, получаемого в имитируемом непрерывном процессе. С увеличением числа операций конечная концентрация в рафинате будет возрастать, все более приближаясь к соответствующей величине для непрерывной противоточной экстракции. Соответственно экстракт Еа получается в результате экстракции чистым экстрагентом, а не экстрагентом, использовавшимся в четырех предыдущих ступенях его состав также не отвечает составу конечного экстракта в противоточном процессе. Так как в первых операциях рассмотренной выше схемы распределяемый компонент экстрагируется более интенсивно, общее его количество, находящееся в процессе, постепенно увеличивается и концентрации на последующих ступенях возрастают. [c.409]

От практически нерастворимой в воде смеси нитратов целлюлозы отделяется неиспользованная кислота, которая в результате добавления азотной и серной кислот делается вновь пригодной для нитрования. Нитроцеллюлоза, содержащая еще кислоту, смешивается с большим количеством холодной воды и направляется на промывку и кипячение. Ее промывают водой, размалывают в роллах, вторично промывают и для стабилизации кипятят в котлах с известью или содой. При различных процессах промывки образуются промывные воды, обладающие от нейтральной до сильно кислой реакцией [31. Количество сточных вод на больших заводах составляет более 10 ООО jn в день. На тонну готовой нитроцеллюлозы образуется 750 сточных вод, из которых около 81 % составляют промывные воды, от нейтральных до слабо кислых (так называемые сладкие воды), около 14% сильно кислых промывных вод (так называемые кислые воды) и 5 % составляют чистые, охлаждающие воды. Сточные воды содержат, кроме кислот, растворенные органические вещества и нерастворенные частицы нитроцеллюлозы в виде волокон. От образующейся при нитровании отработанной кислоты, состоящей из 70 Уо H SO , 20% HNOs и 10% воды, в пересчете на 1 те нитроцеллюлозы, переходит около 1з т ъ промывные воды. Кроме улавливания нерастворимых частиц, которое должно производиться на месте их образования, в бассейнах, фильтрах, ловушках и др., необходимо повторное извлечение из промывных вод ценных кислот. Первые нейтрализующие воды можно собирать отдельно и направлять на обработку, вода гидравлического транспортера может быть использована некоторое время в оборотном цикле. Концентрацию кислот в промывных водах можно повысить, применяя противоточный процесс. [c.221]

Эффективность рециркуляции зависит от требуемой стецени растворения. Однако характер этой зависимости прямо противоположен тому, который свойственен противоточному процессу с увеличением требуемой степени растворения эффективность рециркуляции несколько снижается. Так, рециркуляция твердой фазы при V = 0,8 позволяет сократить объем реакторов более чем в 2 раза (по сравнению с прямоточным процессом), если необходимая степень растворения равна 90%, и лишь в 1,5 раза, если степень растворения равна 99% (рис. 5.17). Другое характерное различие между процессом с рециркуляцией твердой фазы и противоточным процессом связано с зависимостью эффективности этих процессов от порядка реакции. Для противоточного процесса, как мы видели, эта зависимость выражена весьма отчетливо между тем для рециркуляции твердой фазы эффект при а = О и а = 1 почти одинаков. [c.199]

Организация противоточного процесса осаждения и последующего растворения асфальтового осадка растворителем, не растворяющим осадителя (дуасол-процесс), не удалась, так как наиболее удачные из растворителей (для этих целей) фурфурол и анилин не способны достаточно хорошо растворять асфальте-новые осадки даже при добавлении бензола. [c.79]

В настоящей главе приведены методы расчета степени извлечения (нагрева) и высоты противоточных колонных аппаратов без и с учетом продольного перемешивания, а также процессов растворения и массотеплообмена в распьшительных колоннах. [c.217]

Корректность предложенных уравнений проверялась построением расчетных кривых критических температур растворения (КТР) для бинарных и многокомпонентных систем, а затем в процессе экстракции на системе фенол — четвертая масляная фракция и обводненный фенол — третья масляная фракция. Позднее были проведены расчеты противоточной многоступен- [c.249]

Комплексообразование без перемешивания может происходить только в случае депарафинизации спиртовым или насыщенным водно-опиртовым раствором карбамида, что объясняется растворением смол и других ПАВ в спирте. Кроме того, при осуществлении такого процесса обе фазы достаточно растворимы друг в друге. Кроме перемешивания для создания контакта карбамида с углеводородами нефтяных фракций предложены другие способы противоточное контактирование раствора карбамида и нефтяного сырья, которое можно осуществлять в колоннах [76] пропускание сырья через неподвижный слой карбамида [Й6, с. 78—80] перемешивание при помощи инертного газа [77] и др. [c.238]

Для более полного выделения растворенного газа из поглотителя процесс десорбции в токе инертного газа (водяного пара) обычно осуществляют в противоточных тарельчатых или насадочных колоннах. В качестве инертного газа, как правило, используют воздух, с которым смешивается выделяющийся из поглотителя газ. Последующее извлечение газа из газовой смеси затруднительно. Поэтому данный метод десорбции применяют в тех случаях, когда извлеченный из газовой смеси колмпонент в дальнейшем не используется (например, является вредной примесью, удаляемой из смеси). [c.467]

Многоступенчатая противоточная экстракция с флегмой. Для того чтобы повысить степень разделения исходного раствора на компоненты, при экстракции, по аналогии с ректификацией, используют иногда орошение аппарата флегмой. В процессах экстракции без применения флегмы концентрация экстракта, выходящего из многоступенчатого аппарата, не может быть выше равновесной, соответствующей концентрации исходного раствора, что ограничивает степень разделения. При использовании флегмы (рис. ХП1-15) экстракт Е направляется, как обычно, в установку для регенерации, где из него отгоняют возможно большее количество экстрагента 5рер. Однако в данном случае установка для регенерации является аналогом дефлегматора в процессе ректификации. Выходящий из нее остаточный продукт делится на две части одна часть отводится в виде экстракта Е , а другая часть возвращается в аппарат в виде флегмы Поток флегмы, поступающей в аппарат на стороне отбора экстракта, вымывает из последнего частично или полностью растворенное в нем некоторое количество исходного растворителя (компонента А), причем удаленный из экстракта компонент А в конечном счете переходит в рафинат. В результате степень разделения увеличивается и выход рафината возрастает. [c.536]

Движущая сила зависит от способа растворения и типа аппарата-растворителя. Например, при осуществлении периодического процесса в резервуаре с мешалкой движущая сила при хорошем перемешивании практически одинакова во всех точках системы, но уменьшается во времени вследствие роста концентрации х раствора. В непрерывнодействующих аппаратах-растворителях, в которых осуществляется противоточное или прямоточное движение твердой и жидкой фаз, движущая сила изменяется в направлении движения потоков,, но остается неизменной во времени для любой их координаты. Для расчета процесса растворения обычно используют среднелогарифмическую величину движущей силы, вычисляемую по начальному и конечному ее значениям. [c.218]

Очевидно, что процесс фирмы Филлипс непрерывной кристаллизации дает определенные преимущества с точки зрения отсутствия включений маточного раствора в полостях внутри кристалла или групп кристаллов. При перемещении кристаллов из охлаждаемой зоны колонны в обогреваемую включения маточного раствора в кристалле будут увеличиваться в результате плавления (растворения) стенок и в конце концов окажутся на поверхности и без труда перейдут в ядро жидкой фазы. Кроме того, при противоточпом методе, в результате последовательного достижения равновесий с прогрессивно обогащающимися растворами по мере продвижения кристалла в слое жидкости изменяющегося состава, удаляется пленка жидкости, адсорбированная на кристаллах. Поэтому процесс кристаллизации в аппарате типа колонны обеспечивает эффективное удаление всех трех типов включений маточного раствора, в то время как при обычном центрифугировании или фильтрации удаляется только жидкость, удерживаемая под действием капиллярных сил. Следовательно, теоретически противоточная очистка в колонне непрерывного действия при работе со смесями, образующими эвтектики, позволяет приблизиться к 100% эффективности единтгчной ступени очистки, что является принципиальным отличием ее от всех других известных процессов. [c.68]

Периодический одьюступенчатый экстракционный процесс очистки сточных вод целесообразен лишь при небольшом их количестве либо, в случае периодического образования их, через значительные промежутки времени (например, при сбросе сточных вод один раз в оутки, неделю или реже). При относительно большом количестве сточных вод или прн непрерывном сбросе их экстрагирование растворенных продуктов должно производиться непрерывно, а более глубокая очистка вод должна осуществляться в несколько противоточных ступеней (две, три и более). В этом случае сточные воды и экстрагент подаются в смеситель в определенных соотношениях непрерывно. Смесителем в таких установках служат в основном насосы (экстрагент подается во всасывающую трубу насоса). Если необходимо увеличить время контакта жидкостей, то за насосом устанавливают реактор с мешалкой [c.74]

Сотрудниками Окриджской национальной лаборатории (США) [67] предложен технологический дистанционный процесс непрерывной противоточной экстракции трибутилфосфатом , называемый торекс (см. рис. 27). Метод чрезвычайно экономичен, обеспечивает извлечение более 99% и а также отделение Ра обладающего высокой активностью, и продуктов деления (р. з. э. и других элементов). После растворения облученного металлического тория или его окиси в избытке азотной кислоты, содержащей каталитические количества Р -иона, отделяют примеси , вызывающие затруднения при экстракции, а также удаляют избыток НЫОз упариванием. Раствор с дефицитом кислоты выдерживают при высокой температуре, разбавляют водой, вводят в среднюю часть первой экстракционной колонки и экстрагируют торий и трибутилфосфатом, вероятно, в виде [c.232]

Процесс Баттерси основан на удалении SO.j в результате растворения и окисления в весьма разбавленных водных растворах щелочных солей. На двух установках, работающих но этому процессу, используются щелочность воды реки Темзы в Лондоне и небольшая добавка в виде водной взвеси мела. Этот единственный осуществленный в промышленном масштабе процесс очистки дымовых газон силовой станции от SOj. По первоначальному варианту процесса, осуществленному на силовой станции Баттерси в Лондоне, дымовой газ котельной установки проходил через длинную (145 м) горизонтальную камеру с многочисленными стальными решетками, ржавление которых и являлось источником солей железа, играющих роль катализатора окисления. Речная вода нисходящим потоком стекала по элементам абсорбера в перекрестном токе с газом. Из горизонтальной камеры газ нисходящим потоком проходил через прямоточную абсорбционную колонну водной промывки, а затем восходящим потоком — через первичную абсорбционную колонну, насаженную деревянными решетками и противоточно орошаемую водой. [c.161]

Сотрудниками Окриджской национальной лаборатории (США) [67] предложен технологический дистанционный процесс непрерывной противоточной экстракции трибутилфосфатом , называемый торекс (см. рис. 27). Метод чрезвычайно экономичен, обеспечивает извлечение более 997о и а также отделение Ра обладающего высокой активностью, и продуктов деления (р. з. э. и других элементов). После растворения облученного металлического тория или его окиси в избытке азотной кислоты, содержащей каталитические количества Р -иона, отделяют примеси , вызывающие затруднения при экстракции, а также удаляют избыток [c.232]

Замети . , что подход к межфазному массообмену в процессах противоточной кристаллизации часто яяпигит пт типя диаграммы фазового равновесия. В случае образования твердых растворов кристаллы часто неустойчивы к изменению температуры. По мере их продвижения к зоне плавления они подплавляются, и в условиях адиабатического процесса образуются новые кристаллы,. Происходит так называемый процесс перекристаллизации. Часто этот процесс протекает за счет растворения мелких кристаллов и роста более крупных [254]. При перекристаллизации слои окклюдированной жидкости легко замещаются потоком флегмы, и состав внешних слоев жидкости вокруг кристаллов значительно приближается к составу потока флегмы [237, 242]. [c.196]