ЖИДКОСТНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, СХЕМЫ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ.
Экстракция Жидкостная (позднелат. extractio - извлечение, от extraho - вытягиваю, извлекаю), перевод одного или нескольких компонентов раствора из одной жидкой фазы в контактирующую и не смешивающуюся с ней другую жидкую фазу, содержащую избирательный растворитель (экстрагент); один из массообменных процессов химической технологии. Используется для извлечения, разделения и концентрирования растворенных веществ.
Экстрагенты обеспечивают переход целевых компонентов из исчерпываемой (тяжелой) фазы, которая чаще всего представляет собой водный раствор, в извлекающую (легкую) фазу (обычно органическую жидкость). Две контактирующие жидкие фазы и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстракционную систему. Извлекающая фаза включает только экстрагент (или смесь экстрагентов) либо является раствором одного или нескольких экстрагентов в разбавителе, служащем для улучшения физических (вязкость, плотность) и экстракционных свойств экстрагентов. В качестве разбавителей используют, как правило, жидкости (керосин, бензол, хлороформ и др.) либо их смеси, которые в исчерпываемой фазе практически нерастворимы и инертны по отношению к извлекаемым компонентам раствора. Иногда к разбавителям добавляют модификаторы, повышающие растворимость экстрагируемых компонентов в извлекающей фазе или облегчающие расслаивание: спирты, кетоны, трибутилфосфат и т.д.).
|
|
|
К основным стадиям жидкостной экстракции относятся: 1) приведение в контакт и диспергирование фаз; 2) разделение или расслаивание фаз на экстракт (извлекающая фаза) и рафинат (исчерпываемая фаза); 3) выделение целевых компонентов из экстракта и регенерация экстрагента, для чего наряду с дистилляцией наиболее часто применяют реэкстракцию (процесс, обратный жидкостной экстракции), обрабатывая экстракт водными растворами веществ, обеспечивающих полный перевод целевых компонентов в раствор или осадок и их концентрирование; 4) промывка экстракта для уменьшения содержания и удаления механически захваченного исходного раствора.
Подбирают такой растворитель, чтобы в нем хорошо растворялись извлекаемые и мало растворялись остальные. Растворитель должен иметь 2 основных свойства избирательность и селективность. При смещение растворителей с сырьем происходящий процесс перераспределения компонентов между ними. Чтобы извлечь нужный компонент необходимо получить гетерогенную систему, которая состояла бы из 2 жидких фаз. При этом образуются 2 раствора: экстрактый – содержит извлекаемые компоненты, рафинат – не извлекаемые компоненты . Эти 2 раствора образуют расслаивающуюся систему, которую можно разделить при помощи отстаивания под действ гравитационной и центробежной силы.
|
|
|
Любой процесс экстракции проходит в 2 этапа: смещения и разделения.
В зависимости от числа ступеней экстракции и способа их соединения различают следующие разновидности процесса экстракции: однократную, многократную и противоточную.
F-сырье, I-р-ритель, С- смесителе, о-отстойник, R - рафинатный и S экстрактный р-ры.
В промышленности применяется большое число различных конструкций экстракционных аппаратов; их можно подразделить на две основные группы: I. По способу смешения фаз экстракторы делятся на подгруппы:1) аппараты ступенчатого типа, имеющие определенное число ступеней (типа смеситель-отстойник), в каждой из которых происходит контактирование и последующее разделение фаз. 2) аппараты колонного типа с непрерывно изменяющимся составом фаз. II. По способу разделения фаз экстракторы делятся на подгруппы:1) аппараты отстойного типа;2) центробежные аппараты.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 257; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!