Mavzu: Ekstraksion qurilmalarda ekstraktorni hisoblash

Ko`p pog’onali ekstraksiya ko`p seksiyali ekstraktorlarda o`tkaziladi. Bunday qurilmalarda fazalar yo`nalishi qarama-qarshi, o`zaro kesishgan yoki kombinastiyalashgan bo`lishi mumkin.
Јarama – qarshi yo`nalishli ekstraksiya jarayoni turli sxemalarda amalga oshirilishi mumkin (5.51a-rasm).
Ko`p pog’onali ekstraksiya qurilmalarida boshlang’ich eritma F va ekstragent E qurilmaning qarama-qarshi uchlaridan yuboriladi. Tarqaluvchi komponent konstentrastiyasi to`yinishga yaqin bo`lgan ekstrakt birinchi pog’onada x_b konstentrastiyali F boshlang’ich eritma bilan o`zaro to`qnashuvda bo`ladi. Bu komponentli aralashma birinchi pog’onada ajratilganda so`ng, u₁ = u_ox konstentrastiyali ekstrakt va x₁ konstentrastiyali rafinat olinadi.
Tarkibi x₁bo`lgan rafinat qurilmaning ikkinchi pog’onasida E<sub>3</sub>tarkibli ekstrakt bilan o`zaro ta’sirda bo`ladi. Ajratilgandan so`ng, R₂ tarkibli rafinat va E₂ ekstrakt hosil bo`ladi. Ekstraktorning n - pog’onasida konstentrastiyasi x<sub>n-1</sub> bo`lgan R_n-1 rafinat yangi u_b=u_n konstentrastiyali, ya’ni nolga yaqin ekstragent E bilan to`qnashishda bo`ladi. Јurilmadan chiqishda tozalangan eritma olinadi. Ko`p pog’onali ekstraksiya jarayoni u - x diagrammada ko`rsatilgan.
Ekstraksiya jarayonining moddiy balansi ushbu ko`rinishga ega:



(n-1) - seksiya uchun

Bundan, qarama-qarshi yo`nalishli jarayon ishchi chizig’ining tenglamasini keltirib chiqarish mumkin:

Ushbu tenglama og’ish burchagining tangensi bo’lib, to`g`ri chiziqni ifodalovchi tenglamadir:

Fazalar to`qnashish pog’onalarining soni A (x_bu_ox) va V (x_ox_ub) nuqtalari orasidagi pog’onalar soni bilan aniqlanadi.

Kinetik chiziq o’rni qurilmadagi gidrodinamik holat va ajratib olish koeffistienti bilan belgilanadi.
Ekstraksiya jarayonining tasviri 5.51v-rasmda keltirilgan.
Ekstraksiya qurilmasining birinchi seksiyasida boshlang’ich eritma F ikkinchi pog’onadan tushayotgan ekstrakt E₂ bilan o`zaro to`qnashuvda bo`ladi. Natijada, uch fazali N<sub>1</sub>nuqtali aralashma hosil bo`ladi. Ushbu aralashma separatorda ajratilishi tufayli muvozanatda bo`lmagan tarkibli ekstrakt E<sub>1</sub> va rafinat R<sub>1</sub> lar olinadi.
Ikkinchi pog’onadagi rafinat R<sub>1</sub> uchinchi pog’onadan tushayotgan ekstrakt E<sub>3</sub> bilan o`zaro ta’sirda bo`lib, uch fazali N<sub>2</sub> aralashma hosil qiladi. O’z navbatida u R<sub>2</sub> va E<sub>2</sub> ajraladi.
Fazalarni seksiyaga kirishi va chiqishidagi tarkiblariga oid ikki nuqtalarni FE, R<sub>1</sub>E<sub>2</sub>, R<sub>2</sub>E<sub>3</sub>va hokazo chiziqlar bilan birlashtirib, ularning kesilish nuqtasi R ni topamiz.
Ekstraktorning boshqa seksiyalarida ham xuddi shunday jarayonlar sodir bo`ladi. Natijada, boshlang’ich eritma qurilmaning oxirgi n - seksiyasidan x_ox, ekstragent esa - u_ox konstentrastiya bilan chiqadi.
Oqimlar yo`nalishi o`zaro kesishgan ekstraksiya jarayonida bir seksiyada davriy (5.52a-rasm) yoki bir necha seksiyada uzluksiz (5.52b-rasm) amalga oshirilishi mumkin. Ekstraksiyalash jarayoni uzluksiz bo’lganda boshlang’ich eritma F birinchi seksiyada ekstragent E bilan birga to`qnashuvda bo’ladi. Undan so’ng, ajratilish natijasida rafinat R₁ va ekstrakt E₁ lar hosil bo’ladi. Keyin, rafinat R₁ ikkinchi seksiyaga o’tadi va u erda yana yangi ekstragent E bilan g’ayta ishlanadi. E₁ va E₂ ekstraktlar qurilmadan chig’ariladi, R₂ tarkibli rafinat esa keyingi seksiyaga o’tadi va jarayon yana g’aytariladi. Natijada, zarur tarkibli rafinat R_n va o’zgaruvchan tarkibli E₁, E₂, ... E_n ekstrakt olinadi.



Uzluksiz, ko`p marotabalik ekstraksiyalash jarayoni 5.53-rasmda keltirilgan.
Boshlang’ich eritma va ekstranent aralashtirilishi natijasida uch fazali aralashma (N<sub>1</sub> nuqta) hosil bo`ladi va u birinchi seksiyada rafinat R₁ va ekstrakt E₁ ga ajraladi. Ikkinchi seksiya R₂ tarkibli rafinat yangi ekstragent E bilan aralashtiriladi. Uch fazali aralashma (R₁E kesmadagi N₂ nuqta) rafinat R₂ va ekstrakt E₂ larga ajraladi. So`ng, rafinat keyingi seksiyaga o`tadi.
Tozalangan, x_ox konstentrastiyali eritma qurilmaning oxirgi seksiyasidan chiqariladi va texnologik jarayonning keyingi bosg’ichiga uzatiladi. Ekstrakt esa, g’ayta tiklanadi yoki oqava suv sifatida utilizastiya qilinadi.
Јarama - qarshi yo`nalishli ko`p pog’onali ekstraksiya o`zaro kesishgan yo`nalishli jarayonga qaraganda ancha samarali. Chunki, qarama-qarshi yo`nalishli ekstraksiyalashda o`rtacha harakatga keltiruvchi kuch miqdori ko`proq bo`ladi.
Јurilmaning tepa va pastki qismlaridagi o`rtacha harakatga keltiruvchi kuch tenglashishi hisobiga eritma tarkibidan komponentni to`laroq ajratib olishga erishiladi. Undan tashqari, ekstrakstion modul qiymati kamayadi, lekin bir xil tozalash darajasiga erishish uchun kerakli pog’onalar soni ko`payadi.