Экстракция в системах жидкость - жидкостью является процессом диффузионным, при котором одно или несколько растворенных веществ извлекаются из одной жидкости другой, нерастворимой или ограниченно растворимой в ней.
В результате взаимодействия экстрагента с исходной жидкостью получают экстракт - раствор извлеченных веществ и рафинат - остаточный исходный раствор, обедненный извлекаемыми веществами и содержащий некоторое количество экстрагента. Пере ход веществ происходит при наличии разности концентрации между жидкими фазами по закону равновесного распределения до динамического равновесия между ними. Согласно этому закону, отношение равновесных концентраций распределяемого между двумя жидкими фазами веществ есть величина постоянная (для данной температуры), называемая коэффициентом распределения:
где Y и X - равновесные концентрации распределяе мого вещества в экстракте и рафинате, %.
Процесс экстракции в системах жидкость - жидкостью складывается из следующих стадий: смешивание исходного раствора с экстрагентом для создания между ними тесного контакта, разделение двух не-смешивающихся жидких фаз, регенерация экстрагента, т. е. удаление его из экстракта и рафината Для экстракции в системах жидкость - жидкостью используют следующие основные типы экстракторов-, смесительно-отстойные, колонные, центробежные.
Смесительно-отстойные экстракторьк Простейшим из них является аппарат с мешалкой. Ъ аппарат загружают исходный раствор и экстрагент, их перемешивают до состояния, возможно более близкого к равновесному. Затем разделяют на два слоя: экстракт и рафинат. Экстракцию обычно проводят многократно: один и тот же раствор обрабатывают несколькими порциями экстрагента, каждый раз смешивая, расслаивая и выводя его из аппарата. Процесс обработки ведут до тех пор пока не получат рафинат заданного состава. Недостатками способа является большой расход экстрагента и затруднения при разделении жидких фаз, так как при механическом перемешивании несмешивающихся жидкостей часто возникают устойчивые, плохо разделяющиеся эмульсии.
Колонные экстракторы. Это экстракторы подразделяют на аппараты без подвода дополнительной энергии извне (гравитационные) и с подводом внешней энергии во взаимодействующие жидкости.
Гравитационные экстракторы подразделяют на полые распылительные экстракторы, насадочные экстракторы и экстракторы с ситчатыми тарелками. Они отличаются простотой конструкции, обусловленной отсутствием движущихся частей Однако высокую интенсивность массопередачи в них можно достичь только в том случае, если жидкости обладают достаточной разностью плотностей (более 100 кг/м3) и низким межфазным натяжением.
Do'stlaringiz bilan baham: |