Mavzu: Ekstraksion qurilmalarda ekstraktorni hisoblash

Ichi bo`sh (purkovchi) kolonnalar. Bu turdagi ekstraktorlar oІir suyuqlik L bilan to`ldiriladi va u biror w_c tezlik bilan qurilmada harakatlanib, to`kish shtusteridan chiqib ketadi (5.56-rasm). Engil faza G іurilmaga purkagich orqali tomchi holatida uzatiladi va pastga qarab w<sub>d</sub>tezlik bilan tushadi.
Ekstraktorning tepa qismida tomchilar birlashadi va yaxlit suyuqlik qatlami hosil bo`ladi va u qurilmaning tepa shtusteri orіali chiqib ketadi.
Tomchining nisbiy harakat tezligi w_o ni rejimga qarab cho`kish tezligi tenglamasi (3.21) orqali topish mumkin. Јurilma devoriga nisbatan tomchilar siljishining tezligi nisbiy w_o tezlik va yaxlit faza harakatining chiziqli tezligi w_c ning farqi sifatida aniqlash mumkin:

Agar, dispers (yaxlit) faza bo`yicha qurilmaning yuklamasi ortib ketsa, tomchilar tezligi w<sub>d</sub> = 0 bo`lgan hol sodir bo`lishi mumkin. Bunday hollarda qurilmada dispers faza yiІilib qoladi. Ekstraktorning ishchi zonasida dispers fazaning yiІilishi, uning o`tish yo`lini torayishiga olib keladi. Natijada, ushbu fazaning tezligi ortib ketadi va u ishchi zonadan dispers faza tomchilarini olib chiqa boshlaydi. Fazalarning qarama-qarshi harakati buzuladi va ekstraktor tiіilib boshlaydi.

Mexanik aralashtirgichli, kolonnali ekstraktorlar. Agar, dispers va dispersion fazalar zichliklarining farqi juda kam ( < 100 kg/m³) va fazalar orasidagi sirtiy taranglik katta bo’lsa, rotor - diskli ekstraktorlar іo’llaniladi (5.57-rasm).


Mexanik aralashtirgich diskli, turbinali, parrakli va hokazo bo’lishi mumkin. Lekin, kimyo va oziq – ovqat mashinasozligida asosan rotor - diskli ekstraktorlar ishlab chiqariladi.
Bu turdagi ekstraktorning o`іi bo`ylab rotor - o`q 1 aylanadi va unga aylanuvchi disk 2 lar o`rnatilgan bo`ladi. ¤q 1 ning aylanishi natijasida fazalar yaxshi aralashadi. ¥alqasimon to`siqlar kolonna 3 ni bir nechta sekstiyalarga bo`ladi. Disklar har bir sekstiyaning o`rtasida aylanadi.
Јarama - qarshi yo`nalishda harakatlanayotgan L va G fazalar aylanuvchi disk 2 lar yordamida kolonna balandligi bo`ylab aralashtiriladi va halqasimon to`siqlar 3 atrofida qisman qatlamlarga ajraladi. Agar, og’ir faza L yaxlit faza vazifasini o`tasa, qurilmaning tepa qismida, ya’ni teshikli panjara 5 ning yuqorisida engil faza yaxlit fazadan to`liq ajraladi. So`ngra, ajralgan faza tegishli shtuster orqali tashqariga chiqariladi. Og’ir faza esa, kolonnaning pastki qismidan olinadi.
Fazalarga ajratish jarayonining samaradorligini oshirish uchun 5.58-rasmda ko`rsatilgan ekstraktorlar ishlatiladi.
Bunday qurilmalarning aralashtirish sekstiyalari 1 oraligida tindirish zonalari 2 joylashgan bo`ladi. Ikki fazali oqimni ajratish jarayonini jadallash uchun zona 2 simli to’r, nasadka yoki konstentrik stilindr bloklari bilan to`ldiriladi. Bu turdagi kolonnalar vertikal yoki ma’lum oІish burchagi ostida o`rnatilishi mumkin.
Mexanik aralashtirgichli, kolonnali ekstraktorlar diametri quyidagi formuladan topiladi:

bu erda q_d, q_ya - dispers va yaxlit faza bo’yicha solishtirma yuklama, m³/(m²s).

Lekin, ushbu formulaga qurilmaning ko’ndalang kesimiga tushayotgan yuklamalar yig’indisini ham kiritish uning anig’ligini oshiradi.

Јurilmaning balandligi esa ushbu formuladan anig’lanadi:

bu erda h_e- seksiya balandligi, m; N - qurilmadagi seksiyalar soni; m_ue - bitta seksiyaning yzatish birligi soni.

Aralashmani ekstrakt va rafinatga sifatli ajratish uchun ekstraktorning yuqori va pastki qismlarida separastion (tindirish) seksiyalari bor.

Nasadkali, elaksimon va boshqa turdagi ekstraktorlar samaradorligini oshirish uchun qarama - qarshi yo`nalgan oqimlarga bo`ylama tebranish ta’sir ettirish kerak. Tebranish (pulsastiya) larning amplitudasi va chastotasi etarli miqdorda bo`lsa, suyuqlik o`ta kichik tomchilar o`lchamida purkaladi va ikkala fazalar aralashish intensivligi ortadi. Tebranishlar asosan pulsastiya va vibrastiyali usullarda tashkil etish mumkin.
5.59 a-rasmda pulsastiyali ekstraktor sxemasi ko`rsatilgan. Bunda engil fazaning kirish yo`ligi gidravlik yoki pnevmatik pulsator o’rnatilgan. Suyuqlik oqimiga ilgarilama - qaytma harakat berish uchun klapansiz porshen, plunjer yoki membranali nasosdan, hamda maxsus pnevmatik moslamadan foydalanish mumkin.
Pulsastiya tebranishlari ta’siri ostida suyuqlik oqimining turbulentligi va fazalarning tomchilarga parchalanishi ortadi. Bu hol o`z navbatida tarelkali yoki nasadkali ekstraktorlarda massa almashinish jarayonining o`sishiga olib keladi.
Pulsastiyali ekstraktorning ishlash rejimi pulsastiyalar intensivligiga bog’liq bo`lib, amplitudaning chastotaga ko`paytmasi bilan xarakterlanadi.
Agar, pulsastiya intensivligi kichik bo`lsa, engil faza og’ir fazada yoki og’ir faza engilda galma-gal tarqaladi. Agar, pulsastiya intensivligi katta bo`lsa, kolonnaning ishchi zonasi yaxlit fazaga qarama - qarshi yo`nalishda harakat qilayotgan mayda tomchilar bilan bir tekisda to`lib turadi. Bunday rejim pulsastiyali ekstraktorning optimal rejimi hisoblanadi.
Tebranishlar amplitudasi siqilgan havoning bosimi bilan belgilanadi. Pulsastiyalar chastotasi odatda minutiga 30...250, amplitudasi esa - 2...25 mm ni tashkil etadi.
Agar, pulsastiyalar intensivligi yanada oshirilsa, ekstraktorda tiqilib qolish hodisasi ro`y beradi.
Pulsastiyali ekstraktorlar kolonnasidagi butun suyuqlikni tebratish uchun energiya sarfi katta, ko`ndalang kesim bo`yicha oqim tezliklar bir xil emasligi va kavitastiya hodisa hosil bo`lishi mumkinligi, hamda qurilmaning ayrim bo`laklarida havfli kuchlanishlar barpo bo`lishi - bu turdagi ekstraktorlarning kamchiliklaridir.
Bir dasta elaksimon tarelkalar vibrastiyasi tufayli kolonnadagi suyuqlikka tebranish berish, pulsastiyali usulga nisbatan samarasi yuqori bo`lib chiqdi Bu turdagi qurilmalarda tarelka 5 lar shtok 6 da o`rnatiladi va shtok ilgarilama - qaytma harakat qiladi. Bunday harakat suyuqlikka tebranishlar beradi va jarayon intensivlashadiPulsastiya va vibrastiyali ekstraktorlarda massa almashinish intensivligi rotor - diskli qurilmanikiga g’araganda ancha yuqori. Bunga sabab, massa berish va o`rtacha harakatga keltiruvchi kuchning kattaligidir. Undan tashqari, solishtirma yuklama 30...80 m³/(m²soat). Bu ko`rsatkich boshqa ekstraktorlar uchun ruxsat etilgan yuklamadan ancha ortiq.
Yana bir afzalligi shundaki, qurilmada yuqori massa alamashinishga erishilgani uchun, metall va kapital sarflar kamayadi.
Lekin, pulsastiya va vibrastiyali ekstraktorlar kamchiliklardan holi emas. Masalan, ular katta dinamik yuklamaga bardosh beradigan og’ir poydevorlarga o`rnatilishi zarur. Undan tashqari, boshqa ekstraktorlarga qaraganda ekspluatastion sarflar ham birmuncha ko`proq.