- •1.Сущность процесса экстракции
- •2. Свойства треугольной диаграммы
- •3. Методы осуществления экстракции
- •4. Однократная экстракция
- •5. Многократная экстракция
- •6. Расчёт противоточной экстракции по ∆-ой диаграмме
- •7. Физическая сущность абсорбции. Уравнение Генри
- •8. Основное уравнение массопередачи при абсорбции.
- •9. Материальный баланс абсорбера.
- •1 0. Тепловой баланс абсорбера.
- •11. Абсорбция тощих газов.
- •12. Коэффициент извлечения абсорбции. Уравнение Кремсена.
- •13.Принципиальная схема установки абсорбер-десорбер.
- •14.Физическая сущность адсорбции
- •15. Изотерма адсорбции
- •16. Скорость адсорбции. Время защитного действия
- •17. Материальный баланс адсорбера.
- •18. Способы регенерации адсорбентов.
- •2 5. Гидродинамические процессы
- •26.Скорость осаждения в поле действия силы тяжести.
- •27.Критериальное уравнение осаждения.
- •28. Сущность процесса фильтрования
- •29. Типы фильтрующих перегородок и осадков
- •30. Способы фильтрования
- •31. Фильтрование при постоянном перепаде давления
- •32. Фильтрование при постоянной скорости.
- •Вопрос 33. Промывка осадка на фильтре.
- •34 Расчет фильтров .
- •Сущность центробежного осаждения и фильтрования
- •36. Центрифуги
- •37. Отстойное центрифугирование. Скорость осаждения при центрифугировании.
- •38. Центробежное фильтрование. Движущая сила.
- •39. Очистка газов в циклонах. Мультициклон. Гидроциклон.
- •40. Основные характеристики псевдоожиженного слоя.
- •41. Основное уравнение гидростатики
- •42.Режимы движения жидкости
- •43.Уравнение неразрывности потока (Материальный баланс потока)
- •44.Энергетический баланс потока жидкости.Ур-е Бернулли.
- •45. Уравнение Дарси-Вейсбаха.
- •46. Истечение жидкости из донного отверстия при постоянном уровне.
- •47. Истечение жидкости из донного отверстия при переменном уровне.
- •48. Местные и линейные гидравлические сопротивления
3. Методы осуществления экстракции
Любой процесс экстракции содержит следующие стадии: 1) смешение растворителя с разделяемой смесью, обеспечивающее их контактирование; 2) разделение образовавшейся смеси на рафинатный и экстрактный р-ры. В зав-ти от числа ступеней экстракции и способа их соединения различают следующие разновидности процесса экстракции: однократную, многократную и противоточную.
П ри однократной экстракции: исходное сырье F в один прием обрабатывают заданным кол-вом растворителя L в смесителе С. Образовавшуюся в результате контакта смесь разделяют в отстойнике О на рафинатный R и экстрактный S растворы, которые отводят из аппарата.
При многократной экстракции: исходное сырье F и соответствующие рафинатные р-ры Ri обрабатываются порцией свежего растворителя на каждой ступени экстракции, где имеются смеситель С и отстойник О. При этом рафинатный р-р направляется в следующую ступень экстракции, а экстрактные р-ры S1, S2, S3, после каждой ступени экстракции выводятся из системы. При таком способе обработки исходная разделяемая смесь F поступает в первую ступень экстракции, а окончательный рафинатный р-р R3 отбирается из последней ступени.
Очевидно, в этом случае можно получить лучшее качество рафинатного раствора по сравнению с однократной экстракцией, однако выход конечного рафинатного раствора (рафината) уменьшается.
Противоточная экстракция характеризуется многократным контактированием в противотоке рафинатных и экстрактных р-ров, целью которого является обеспечение заданного изменения их составов. Противоточное контактирование фаз может быть осуществлено либо в системе аппаратов типа смеситель-отстойник, либо в аппарате колонного типа с контактными устройствами различных конструкций.
Противоточная экстракция обеспечивает получение продуктов заданного качества при высоких их выходах. Бывает также многоступенчатая противоточная экстракция с флегмой и многоступенчатая противоточная экстракция двумя растворителями.
4. Однократная экстракция
Для расчета процесса однократной экстракции необходимо располагать бинодальной кривой с конодами и составом сырья, определяемой (∙) F. В результате расчета определяют удельный расход растворителя gL/gF,кол-во образовавшихся рафинатного и экстрактного р-ров gR и gS, содержание в них растворителя xLR и хLS, выходы рафината gР и экстракта gQ.
Проводят однократную обработку сырья F раст-лем L. На ∆-ой диаграмме смесь сырья и р-ля определяется (∙), лежащими на прямой LF, к-ая хар-ет постоянство соотношения комп-тов А и В при разбавлении исходной с-мы р-лем L.
N1 и N2 –мин-ный и макс-ный расход р-ля при однократной экстракции. Расход р-ля должен быть выбран таким, чтобы (∙)N тройной системы располагалась м/у (∙)N1 и N2 внутри области, ограниченной бинодальной кривой.
Пусть расход р-ля выбран таким, что его смесь с сырьем хар-зуется (∙)N, а конц-я р-ля в смеси будет равна хLN. Тогда расход р-ля gL определится из следующего соотношения: откуда
На основании первого св-ва ∆-ой диаграммы кол-во образующихся рафинатного gR и экстрактного gS р-ров опр-ся из соотношения: и уравнения мат. баланса экстракции
Конц-и р-ля в рафинатном xLR и экстрактном xLS р-рах опр-ются (∙)ами, полученными при пересечении горизонталей, проведенных из (∙)ек R и S, со стороной ∆-ка AL.
При удалении р-ля из рафинатного р-ра получим рафинат, характеризуемый (∙)Р, к-рая находится на стороне АВ, так как содержание р-ля в рафинате равно нулю. Положение (∙) определяется прямой, проходящей через (∙)ки р-ля L и рафинатного р-ра R и пересекающей сторону АВ ∆-ка в (∙)Р. Аналогично определяется (∙)Q.
Выходы рафината gP и экстракта gQ могут быть найдены на основании первого св-ва ∆-ной диаграммы