Mavzu: Ekstraksion qurilmalarda ekstraktorni hisoblash

Ekstraksiya jarayonida massa o’tkazish

Ekstraksiya jarayonining kinetik qonunlari massa o`tkazishning asosiy qonunlari bilan belgilanadi.

Fazalar to`qnashish yuzasini oshirish maqsadida ulardan bittasi tomchi holida purkaladi. Natijada, bir suyuqlik faza qurilmaning butun hajmida yaxlit joylashadi, ikkinchisi esa tomchi holida bo`ladi. Fazalarning birinchisi dispersion, tomchi holatidagisi esa - dispers faza deb nomlanadi.
Shunday qilib, ajratilishi zarur bo`lgan komponent dispersion faza ichidan tomchining yuzasiga, keyin esa, uning tarkibiga yoki tegishli komponent tomchining ichidan chegaraviy (ajratuvchi) yuza orqali dispersion (yaxlit) fazaga o`tadi. Jarayon tezligi fazadan fazaga o`tgan modda miqdori bilan xarakterlanadi.
Tomchi ichida massa o`tkazish asosan molekulyar va konvektiv diffuziya yo`li bilan ro`y beradi. Tomchi ichida stirkulyastiya hisobiga konvekstiya paydo bo`ladi. Jarayon mobaynida tomchining shakli va o`lchami bir necha marta o`zgaradi. Buning oqibatida fazalar orasidagi o`zaro ta’sir yuzasi bir necha bor yangilanadi.
Ekstraksiya jarayonlarida massa almashinishni ifodalash uchun Fikning 2-qonunidan foydalaniladi.
Umumiy holatda, yani dispersion (yaxlit) va dispers fazalardagi diffuzion qarshiliklarni inobatga olmaslikni iloji bo`lmaganda, massaning ikkala fazada tarqalishi hisobga olinadi.
Massa berish koeffistientlarini hisoblashda ushbu formuladan foydalanish mumkin:






bu erda _s va _d - dispersion va dispers fazalardagi massa berish koeffistienti.

Ushbu koeffistientlar quyidagi kriterial formulalardan topiladi:

(5.145) bu erda Ni_s = _sd/D_c - dispersion faza uchun Nusselt kriteriysi; Re_s = wd/D_c- dispersion faza uchun Pekle kriteriysi; D_c - dispersion fazadagi diffuziya koeffistienti, m²/s; d - tomchi diametri, m; w - tomchining dispersion fazadagi tezligi, m/s; Ni_d = B_dd/D_d - dispers faza uchun Nusselt kriteriysi; D_d- dispers fazadagi diffuziya koeffistienti, m²/s.
Massa o`tkazish koeffistientlari quyidagi tenglamalardan aniqlanadi:
;

Agar, hamma diffuzion qarshilik faqat dispersion fazada mujassam bo`lsa, (5.146) tenglama K<sub>x</sub> = <sub>s</sub> ko`rinishga kelib qoladi.

Agar, hamma diffuzion qarshilik faqat dispers fazada bo`lsa, yani tomchining ichida, (5.146) tenglama K<sub>u</sub> = <sub>d</sub> ko`rinishni oladi.
Unda, massa o`tkazishning asosiy tenglamasini quyidagi yozish mumkin: