“Asosiy texnologik jarayonlar va qurilmalar”

Kolonnali ekstraktorlar. Suyuqlik-suyuqlik sistemasiga mo‘ljallangan kolonnali ekstraktorlar o‘z navbatida ikki turga bo‘linadi:
1) kushimcha energiya berilmaydigan qurilmalar;
2) tashkaridan kushimcha energiya beriladigan qurilmalar.
Birinchi turga sochib beruvchi, nasadkali va galvirsimon ekstraktorlar, ikknnchi turga esa rotorli, pulsatsion, vibratsion va boshka ekstraktorlar kiradi.
Suyuqlikni sochib beruvchi qurilmalar ichi bo‘sh silindrsimon kolonnadan iborat, bunda fazalardan bittasi yaxlit oqim bilan, ikkinchi faza esa qarama-qarshi yo‘nalishda mayda tomchilar holatida harakat qiladi. Bunday qurilmalar oddiy tuzilishga ega, biroq ularning samaradorligi juda kam. Nasadkali ekstraktorlarning tuzilishi absorbsiya va rektifikatsiya uchun ishlatiladigan shunga o‘xshash qurilmalardan farq qilmaydi.

Sanoatda ko‘pincha g‘alvirsimon tarelkali ekstraktorlar ishlatiladi (2.1-rasm). Bunday qurilma vertikal silindrsimon qobiq 1 va quyilish qurilmalari 3 bo‘lgan g‘alvirsimon tarelkalar 2 ga ega. Kolonnaning ishlashi quyidagicha boradi. Og‘ir faza (OF) shtuser 4 orqali kolonnaga uzluksiz beriladi, yaxlit oqim bilan pastga harakat qiladi va shtuser 7 orqali tashqariga chiqadi. Yengil faza (YeF) uzluksiz ravishda shtuser 6 orqali kolonnadagi pastki tarelka 2 ning osti qismiga beriladi. Ushbu faza tarelkadagi teshiklar orqali o‘tganida mayda tomchilarga ajraladi. Tomchilar ko‘payish kuchi ta’sirida yaxlit faza ichida yuqoriga harakat qiladi va tarelka zonasiga yetganida o‘zaro qo‘shilib, suyuqlik qatlamini hosil qiladi. Bu qatlam tirgovich qatlam deb yuritiladi. Bu qatlamdagi suyuqlik tarelkaning teshiklari orqali o‘tib yana tomchilar hosil qiladi. Apparatda yaxlit faza bitta tarelkadan ikkinchisiga quyilish qurilmalari 3 yordamida o‘tadi.

1-rasm.G‘alvirsimon ekstraksion kolonna. 1-Vertikal silindrsimon qobiq, 2- g‘alvirsimon tarelkalar, 3- quyilish qurilmalari, 4,6- og‘ir va yengil fazalar kiradigan shtuserlar,a- fazalarni ajratuvchi sath;

Odatda, tarelkalardagi teshiklar diametri d₀ = 3-6 mm, teng tomonli uchburchak cho‘qqilari bo‘yicha joylashtirish qadami i = 12 -20 mm. Ko‘pgina tajribalar shuni ko‘rsatadiki, ushbu teshiklarda dispers fazaning tezligi 0,15-0,30 m/s bo‘lishi optimal rejimga to‘g‘ri keladi.

Dispers (yoki tomchi) fazaning sarfi bo‘yicha tarelkaning perforatsiya qilingan qismining (ya’ni teshiklarining) yuzasi hisoblansin:

Bu yerda ρ_D - fazaning zichligi, kg/m³; w₀ – tomchining nisbiy tezligi. w₀ = 0,15 – 0,30 m/s: ε - tarelkaning perforatsiyalangan qismi,erkin kesimining koeffitsienti. Bu koeffitsient teshiklari uchburchak uchlari bo‘yicha joylashtrilganda quyidagiga topiladi:

Bu yerda d – tarelkadagi teshiklarning diametri, m

t – teshiklarning qadami, m
Yaxlit fazaning sarfi L bo‘yicha tarelkadagi quyilish trubkasining yuzasi topiladi:
F₂=L/3600·ρ_S· w_b

Bu yerda ρ_S - yaxlit yuza zichligi, kg/m³; w_b – bu fazaning patrubkadagi tezligi, m/s.

Qurilish patrubkasidagi yaxlit faza oqimi orqali olib ketilayotgan mayda tomchilarning diametri yordamida w_b ning qiymatini aniqlash mumkin:

Bu yerda μ - yaxlit fazaning dinamik qovushqoqlik koeffitsienti Pa·s; ∆ - dispers va yaxlit fazalarning solishtirma massalari orasidagi farq, N/m³, d_MT – mayda zarrachalarning diametri, m.
Tarelkaning qurilma korpusiga birlashtirish va quyilish qurilmalarini yig‘ish uchun F₁ va F₂ yuzalar yig‘indisining 10% iga teng bo‘lgan xalqasimon kesimli maydon qoldiriladi:
10% iga teng bo‘lgan xalqasimon kesimli maydon qoldiriladi:



Bunda ekstraktorning ichki diametri quyidagicha aniqlanadi: