Смесительно-отстойные экстракторы эффективность, ступени

Наиболее типичными аппаратами со ступенчатым контактом фаз являются тарельчатые колонны и смесительно-отстойные экстракторы. Методы расчета числа реальных ступеней таких аппаратов различаются в зависимости от способа оценки эффективности ступени. [c.55]

Для одной ступени смесительно-отстойного экстрактора эффективность может быть определена при использовании зависимостей [20] [c.140]

Важным достоинством смесителей-отстойников является возможность их эффективного применения для процессов экстракции, требующих большого числа ступеней. Смесительно-отстойные экстракторы занимают большую площадь, чем колонные аппараты, но зато требуют меньшей высоты производственного помещения (при горизонтальном расположении ступеней). [c.540]

При непрерывном процессе отдельные ступени соединяются так, чтобы обеспечивался противоток фаз. Транспортировка жидкостей осуществляется с помощью насосов. Достоинствами смесительно-отстойных экстракторов являются высокая эффективность каждой ступени, надежный переход к производствам большого масштаба и возможность достижения высокой эффективности разделения смесей путем увеличения числа ступеней. К недо- [c.578]

Эффективность ступени смесительно-отстойного экстрактора определяется равномерностью распределения капель дисперсной фазы по объему смесителя, средним размером капель и задержкой дисперсной фазы. Эти факторы, в свою очередь, являются функциями суммарной величины потока, создаваемого мешалкой, распределения в нем средних скоростей и интенсивности турбулентности— параметров, определяющих сложную гидродинамическую обстановку в смесителе экстрактора. Теоретический анализ трехмерных потоков, возникающих в условиях механического перемешивания, очень сложен. Поэтому за последние годы проведен ряд экспериментальных исследований гидродинамики аппаратов с мешалками, в том числе смесителей для систем жидкость — жидкость. [c.291]

Объем отстойников часто велик, что может приводить не только к большим затратам на оборудование, но и к значительным расходам, связанным со стоимостью растворителя (экстрагента). Нельзя, однако, заранее утверждать, что объем смесительно-отстойного экстрактора или его стоимость будет больше или меньше объема или стоимости эквивалентной экстракционной колонны того же назначения. Это зависит от эффективности ступени каждого из аппаратов. Механические экстракционные колонны будут иметь в общем случае относительно меньшие объемы. [c.445]

Для смесительно-отстойного экстрактора, состоящего из нескольких ступеней, общая эффективность Ео равна отношению числа идеальных (теоретических) ступеней к числу действительных ступеней, необходимых для достижения данной степени извлечения [c.447]

В смесительно-отстойных экстракторах достигается интенсивное взаимодействие между фазами, причем эффективность каждой ступени может приближаться к одной теоретической ступени разделения. Эти аппараты хорошо приспособлены для обработки жидкостей при значительно отличающихся об- емных расходах фаз, например при соотношениях расходов 10 1 и более. Для уменьшения объемного соотношения фаз иногда используют частичную рециркуляцию фазы с меньшим объемным расходом из отстойника в смеситель каждой ступени, как показано пунктиром на рис. ХП1-18. [c.540]

Методы расчета смесительно-отстойных экстракторов являются более эмпирическими, чем методы расчета колонных экстракторов вследствие возможности использования разнообразных механических устройств. Даже при наличии предварительных данных об эффективности (к. п. д.) ступени смесителя необходимо проводить модельные опыты на реальной системе. При этом должно быть раздельно исследовано влияние скорости подачи фаз на к. п. д. ступени и на производительность, а также выбрана скорость турбинки, соответствующая высокому к. п. д. (>90%) при достаточной производительности (16—20). [c.264]

Массопередача. Ввиду сложности теоретического анализа процессов массообмена при перемешивании систем жидкость — жиД" кость, а также трудностей, связанных с экспериментальным исследованием массообмена в этих системах, обычно ограничиваются определением эффективности (к. п. д.) ступени смесительно-отстойных экстракторов. Однако из-за отсутствия достаточно широких и надежных эмпирических обобщений расчет эффективности ступени проводят на основе упрощенных моделей. [c.294]

График определения эффективности ступени смесительно-отстойного экстрактора [c.294]

Для смесительно-отстойных экстракторов общая эффективность Е° может быть определена как отношение числа теоретических ступеней к числу реальных (действительных) ступеней, необходимых для достижения заданной степени извлечения Е° = Ыг/Ы . [c.42]

Эффективность каждой ступени смесительно-отстойного экстрактора может приближаться к теоретической ступени разделения. В смесительно-отстойных экстракторах представляется возможным осуществлять циркуляцию фаз для уменьшения их объемного соотношения при малом объемном расходе одной из фаз. [c.127]

Пример 9. В смесительно-отстойном экстракторе осуществляется экстракция бензойной кислоты из воды толуолом. Расход дисперсной фазы —0,5 м /ч. Фазы перемешиваются шестилопастной турбинной мешалкой диаметром 150 мм. Частота вращения мешалки — 33.3 с . Водный раствор имеет плотность Рс = 998 кг/м вязкость — 0.95-10 Па-с плотность толуола рд = = 865 кг/м , вязкость — 0,59-10 Па-с. Межфазное натяжение о = 22 X X 10- Н/м. Коэффициент распределения т = 0,048. Объем аппарата V. = = 0,022 м . Задержка дисперсной фазы (толуола) в аппарате равна 0,091. Определить эффективность ступени экстрактора по дисперсной фазе. Решение. Плотность смеси рассчитаем по уравнению [c.198]

О г р а и и ч е и и а я высота. Если ограничена высота, следует устанавливать либо одну или несколько эффективных механических колони, либо горизонтальные смесительно-отстойные экстракторы. При окончательном выборе экстрактора необходимо принимать также во внимание число требуемых теоретических ступеней. [c.57]

Понятие единицы переноса и теоретической ступени. Эффективность экстракционной колонны может быть охарактеризована либо числом теоретических ступеней, либо числом единиц переноса, требующихся для разделения. Понятие теоретической ступени аналогично понятию теоретической тарелки в дистилляции или абсорбции и, несмотря на его искусственность, иногда применяется, например, при проектировании смесительно-отстойных экстракторов. Это понятие не может, однако, служить основой для решения фундаментальных проблем массопередачи. [c.99]

В колонных и смесительно-отстойных экстракторах увеличение производительности и эффективности будет осуществляться путем внедрения новых технических решений применение прямоточного перемешивания фаз, вертикального расположения ступеней новой конструкции, интенсификации процесса расслаивания фаз, уменьшения степени эмульгирования при перемешивании и т.д. В центробежных экстракторах эти показатели будут повышаться в результате применения новых принципов организации потоков фаз. [c.103]

Наиболее распространенной оценкой эффективности смесительно-отстойного экстрактора является кпд ступени т]. Если в смеситель (рис. 3) непрерывно поступает сплошная фаза в количестве м /сек. с концентрацией г/1 и дисперсная фаза в количестве м /сек. с концентрацией то при переходе экстракта из фазы х в фазу г/ процесс пойдет по линии 1—2 (здесь и далее приняты концентрации, отнесенные к единицам объемов растворителей, количества которых неизменны в процессе экстрак- [c.203]

Эффективность работы смесительно-отстойного экстрактора определяется к. п. д. ступени (смесительной и отстойной камер). Из-за сложной зависимости этой величины от условий проведения процесса надежного метода расчета к. п. д. ступени пока нет. Рассмотрим в общей форме зависимость эффективности ступени смесительно-отстойного экстрактора от различных факторов. [c.125]

Экстракторы со ступенчатым контактом фактически являются многоступенчатыми экстракционными установками. Каждая ступень по эффективности близка к теоретической ступени. При периодическом режиме работы одна ступень представляет собой аппарат с мешалкой, в котором жидкости перемешиваются до достижения состояния, близкого к состоянию равновесия. После чего в этом же аппарате проводится расслаивание образовавшейся эмульсии. В непрерывном процессе каждая ступень состоит из двух аппаратов смесителя и отстойника. Поэтому эти аппараты называются смесительно-отстойными. Отдельные ступени объединяются в виде каскада, чаще с противоточным движением фаз. Основной недостаток экстракторов подобного типа — большая занимаемая площадь. Значительные габариты оборудования определяются не скоростью массопереноса, а достаточно низкой скоростью разделения эмульсий в отстойниках. Поэтому их используют в тех случаях, когда для разделения не требуется большого числа теоретических ступеней. С целью уменьшения занимаемых производственных площадей и исключения из схемы многочисленных насосов и трубопроводов смеситель и отстойник могут объединяться в ячейку, а ячейки размещаться в едином корпусе (так называемый ящичный экстрактор). [c.36]

Основное преимущество этих экстракторов - их высокая эффективность, приближающаяся для каждой смесительно-отстой-ной ступени к теоретической ступени изменения концентрации (см. гл. 5). Каскады таких аппаратов устойчиво работают в широком диапазоне изменения физических свойств жидкостей и относительных расходов фаз. Отдельные ступени установки сравнительно легко могут быть переключены на другую схему работы эффективность разделения не слишком сильно зависит от разности плотностей жидких фаз и др. Существенные недостатки смесительно-отстойных многоступенчатых экстракторов - большая площадь гравитационных отстойников, повышенный расход энергии на перемешивание эмульсии в каждой ступени и необходимость устанавливать насосы между ступенями. [c.463]

Из множества конструкций экстракционных аппаратов [1, 3, 4] наибольшее распро-странение получили противоточные колонны с механическим перемешиванием вибра-. ( ционные, роторно-дисковые, пульсационные и др, В тех случаях, когда требуется аппарат, эквивалентный большому числу теоретических ступеней, используют смесительно-1" отстойные экстракторы. Аппараты этого типа позволяют строго контролировать или I целенаправленно изменять состав экстрагента на отдельных ступенях. Для экстрак-ционных процессов, в которых взаимодействуют плохо отстаивающиеся или склонные I к эмульгированию фазы, применяют тарельчатые колонны. Если требуется малое время I контакта в процессе экстракции, рекомендуется использовать центробежные аппараты. Наиболее простые и высокопроизводительные из всех известных видов экстракцион- I ных аппаратов — распылительные колонны — могут применяться в тех случаях, когда 1- требуется аппарат, эффективность которого не больше одной теоретической ступени. I Общие принципы расчета массообменной (в том числе и экстракционной) аппа- [c.255]

Общая длина смесительно-отстойного пульсационного экстрактора определяется размерами секций и их числом. Число теоретических ступеней задается или рассчитывается по изотерме, а число секций Мс находят, исходя из Л/т и выбранной эффективности ступени Е [c.145]

Экстрактор представляет собой аппарат ступенчатого типа (смесительно-отстойный каскад, тарельчатая колонна и т. д.), т. е. аппарат такого типа, эффективность которого можно выразить через эффективность ступени. Экстракция осуществляется в противотоке. [c.181]

Смесительно-отстойные экстракционные колонны имеют примерно те же достоинства и недостатки, что и роторно-дисковые экстракторы. Они довольно эффективны, имеют небольшую высоту теоретической ступени, но монтаж и обслуживание их сложны. Эти аппараты наиболее часто применяют для экстракционной переработки урансодержащих отходов производства, в том числе и обогащенных по изотопу урана-235. Схема цепи аппаратов экстракционной регенерации изотопа урана-235 на одном из газодиффузионных заводов включает смесительную колонну высотой около 6 ж и диаметром 130 мм. Через всю колонну проходит вал диаметром 50 мм, имеющий 48 лопастных мешалок. Диаметр отверстия в кольцевом статоре 40 мм высота каждой сек- [c.121]

Широко принятой колонной с применением механического перемешивания является колонна Шейбеля. Экстрактор имеет чередующиеся смесительные и отстойные зоны. В смесительной зоне осуществляется перемешивание расположенными в центре мешалками. Отстойные зоны заполняются насадкой или проволочной сеткой для ускорения сли-я.чия капель. Эффективность объединенной ступени смесителя и отстойника составляет 80—100"/о- [c.143]

Такие аппараты получили широкое распространение в промышленности, так как они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими экстракторами. Большая работа по созданию промышленных экстракторов данного типа проделана коллективом НИИХИММАШ, разработавшим и внедрившим рЯд промышленных вариантов этих аппаратов производительностью до 100 м /ч. Принципиальная схема усовершенствованной конструкции одной ступени ящичного экстрактора с прямоточным движением фаз в смесительной камере представлена на рис. 30. Такая конструкция позволяет повысить эффективность аппарата при менее интенсивном перемешивании, что дает возможность значительно уменьшить размеры отстойных камер. [c.46]

Описание других конструкций смесительно-отстойных экстракторов и показатели работы некоторых экстракционных установок приведены в литературеВ большей части промышленных установок эффективность ступени превышает 80%, а в наиболее совершенных из них она приближается к 100%. [c.512]

Диаметр аппарата для новой производительности (42,5 м /ч) должен составлять 1,34 м. Аналогичным образом можно производить моделирование с помощью графиков, приведенных на рис. 312 и 313. В рассматриваемой работе показано, что с экономической точки зрения выгоднее принимать величину s в уравнении (XII, 57) равной примерно 0,25 (вместо /з, как обычно), особенно при относительно высоких значениях эффективностей ступени смесительно-отстойного экстрактора и при величине фактора экстракции, близкого к единице (в области оптимума). Часто экономически целесообразно иметь несколько больщее число ступеней меньщей эффективности. [c.625]

Направление работ, выполненных за последние 20 лет по теории экстракции, соотвегствовало роводипшимся исследованиям аналогичных прои,ессов дистилляции основное внимание уделялось главным образом изучению равновесия, методам проведения процесса и расчету числа теоретических ступеней или единиц переноса, требующихся для заданного процесса разделения. Экспериментальные работы были посвящены измерениям равновесия, определению эффективности ступени в смесительно-отстойных экстракторах и определению высоты эквивалентной теоретической ступени (ВЭТС) для дифференциально-контактных экстракторов колонного типа (ВЭТС аналогична ВЭТТ для ректифика- [c.9]

Как видно из предыдуш ей конструкции, увеличение требуемого напора приводит к необходимости усложнения конструкции экстрактора. Поэтому нами предложена, разработана и проверена на опьггной модели новая конструкция смесительно-отстойного экстрактора (рис. 2), отличающаяся практически безнапорным движением фаз от ступени к ступени при сохранении гидравлической независимости ступеней и отсутствии рециркуляции между смесительной и отстойной камерами. Транспортировка фаз в этом экстракторе происходит за счет напора, образуемого разностью. удельных весов смеси фаз в смесительной камере и чистых фаз в отстойной камере. Таким образом, перемешивание фаз можно производить при минимально возможной окружной скорости, обеспечивающей достаточно эффективный массообмен. [c.93]

Насосно-отстойный экстрактор (тип М2) является модификацией экстрактора Эделеану, в котором смесительная камера заменена центробежными смесительными насосалш, а все отстойные камеры расположены на одном уровне (рис. 18,6). Несмотря на сравнительно короткое время контакта, в этом экстракторе могут быть достигнуты высокие эффективности ступеней, а удерживающая способность низка вследствие отсутствия отдельной смесительной камеры. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология