Рис. 1. Устройство колонного полого (распылительного) экстрактора.
Полые распылительные экстракторы представляют собой полую колонну (рис. 1), внутри которой имеются лишь устройства для ввода тяжелой и легкой фаз. Колонна полностью заполняется тяжелой жидкостью, которая движется сплошным потоком сверху вниз. Она удаляется из корпуса колонны через гидравлический затвор. Для создания возможно большей поверхности контакта фаз и соответственно для увеличения скорости массопередачи легкая жидкость вводится в аппарат через распылитель и в виде капель поднимается вверх. В верхней части экстрактора капли сливаются и образуют слой легкой фазы, которая отводится сверху колонны. Распылительные колонны обладают низкой интенсивностью массопередачи, что объясняется укрупнением капель дисперсной фазы и обратным перемешиванием, при возникновении которого капли дисперсной фазы увлекаются час тицами сплошной фазы (или наоборот) В результате в колонне создаются местные циркуляционные токи, нарушающие их противоток. Для уменьшения обратного перемешивания в таких колоннах устанавливают перегородки различных конструкций (чередующиеся диски, кольца, тарелки с сегментными вырезами и др.). Капли дисперсной фазы, коалесцируя, обтекают перегородки в виде тонкой пленки, омываемой сплошной фазой.
Насадочные экстракторы представляют собой колонны, заполненные насадочными телами, в качестве которых используют керамические и стальные кольца или цилиндры. Насадка в экстракторах обычно располагается на опорных колосниковых решетках слоями высотой от 2 до 10 диаметров колонны. Одна из фаз диспергируется с помощью распределительного устройства и движется в колонне противотоком к сплошной фазе. Насадка способствует более эффективному взаимодействию фаз в аппарате, так как, проходя через нее, капли многократно коалесци-руют и вновь дробятся. Окончательная коалесценция капель и образование слоя диспергируемой фазы происходит в отстойной зоне колонны по выходе из слоя насадки.
В насадочных и распылительных экстракторах осуществляется постоянная противоточная экстракция- исходный раствор непрерывно отдает распределяемое вещество движущемуся противотоком экстрагенту
Экстракторы с ситчатыми тарелками выполнены в виде колонн, разделенных тарелками на секции (рис. 2). Аппарат заполняется сплошной фазой (например, тяжелой жидкостью), которая протекает с тарелки на тарелку через переливные трубки. Диспергируемая фаза (в данном случае легкая жидкость), вводимая противотоком к сплошной, проходя через отверстия ситчатых тарелок, многократно дробится на капли и струйки, которые в свою очередь распадаются на капли в межтарелочном пространстве Капли под действием подъемной силы движутся в сплошной фазе и сливаются вновь образуя слой лег кой фазы под каждой расположенной выше тарелкой В случае если диспергируется тяжелая фаза, слой этой жидкости образуется над тарелками Когда гид ростатическое давление слоя жидкости становится достаточным для преодоления сопротивления отверстий гарелки, жидкость, проходя через них, диспергируется вновь.
|
|
Рис. 2. Устройство колонного экстрактора
с ситчатымн тарелками
|
Рис. 3. Устройство роторно-дискового колонного экстрактора
|
К экстракторам с подводом внешней энергии во взаимодействующие жидкости относятся роторно-дисковые экстракторы, колонные экстракторы с мешалками и пульсационные экстракторы.
Роторно-дисковые экстракторы (рис .3) сделаны в виде колонны, которая кольцевыми перегородками, укрепленными на ее стенках, разделена на секции. По оси колонны вращается ротор-вал, на который засажены плоские диски, размещенные симметрично относительно перегородок. Две соседние кольцевые перегородки и диск между ними образуют секцию колонны.
Одна из фаз (например, легкая) диспергируется с помощью распределителя и, двигаясь противотоком с тяжелой фазой, многократно смешивается с ней (редиспергируется) в секциях колонны вращающимися дисками. Расслоение фаз происходит в верхней и нижней отстойных участках колонны, отделенных от смесительной перфорированными перегородками.
Колонные экстракторы с мешалками различаются конструкцией перемешивающих устройств. Вместо плоских дисков на валу устанавливают лопастные или открытые турбинные мешалки. Имеются экстракторы, у которых между смесительными секциями расположены отстойные зоны, заполненные сеткой или насадочными телами (рис. 4).
В пульсационных экстракторах введение дополнительной энергии в жидкости осуществляется приданием им возвратно-поступательного движения-пульсации, которая увеличивает турбулентное движение потоков и степень дисперсности фаз, повышая тем самым эффективность массопередачи. Наиболее часто пульсация жидкостей как средство интенсификации массообмена используется в ситчатых и насадочных экстракторах. В качестве пульсатора применяют бесклапанный поршневой, плунжерный и мембранный насосы или же специальное пневматическое устройство.
Центробежные экстракторы. Они выгодно отлича ются от других тем, что позволяют проводить экстрактцию с максимальной скоростью и использовать растворители, плотности которых мало различаются между собой.
Устройство трубчатого центробежного экстрактора представлено на рис .5. Цилиндрический барабан (3) имеет скорость вращения 1500-5000 об/мин. Внутри барабан разделен перфорированными перегородками (7) на ряд экстракционных II, IV, VI и сепарационных I, III, V, VII участков. Жидкости поступают в барабан по обособленным каналам, проходящим внутри неподвижного цилиндра (4). Тяжелая жидкость подается по каналу (2) в нижний экстракционный участок VI, легкая - по каналу (6) в верхний экстракционный участок II. Двигаясь в барабане противотоком, жидкости многократно перемешиваются, проходя между неподвижными перфорированными дисками (5), закрепленными на цилиндре (4). Эмульсия, образовавшаяся при этом, предварительно расслаивается при прохождении через перфорированные отбойные перегородки (7), которые сделаны в виде нескольких дисковых или конусных тарелок, как у тарельчатого сепаратора. Окончательное разделение фаз происходит под действием центробежной силы в сепарационных участках. Жидкие фазы (экстракт и рафинат) удаляются из экстрактора через обособленные каналы; легкая - через верхний кольцевой слив (8), тяжелая - через нижний (1)
|
|
Рис. 4. Устройство колонного смеснтельно-отстойного экстрактора с мешалками и зонами расслоения
1 - смеситель, 2 - отстойник
|
Рис. 5. Устройство трубчатого центробежного экстрактора.
Объяснение в тексте.
|
Адсорбция - это процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом, называемым адсорбентом. В качестве адсорбентов в технологии лекарственных форм применяют пористые твердые вещества с большой удельной поверхностью, наиболее распространенными являются: алюминия оксид, силикагель (гель кислоты кремневой), уголь активированный, кизельгур Адсорбенты бывают зернистыми - в виде частиц неправильной или почти сферической формы размером 2-8 мм и пылевидными, состоящими из частиц размером 50-200 мкм.
Процессы адсорбции избирательны и обратимы. Поэтому возможно удаление из раствора балластных веществ или поглощение твердым адсорбентом действующих. Затем благодаря обратимости процесса происходит выделение поглощенных веществ из адсорбента или их десорбция. Адсорбцию проводят в специальных аппаратах - адсорберах, простейшим из них является вертикальный цилиндрический аппарат периодического действия, заполненный адсорбентом. Вначале через адсорбент пропускают раствор и насыщают его поглощаемым веществом, затем фильтруют десорбент - растворитель или смесь растворителей, вытесняющую поглощенное вещество.
Для проведения непрерывной адсорбции применяют установки из нескольких адсорберов периодического действия, в которых попеременно происходят адсорбция и десорбция.
+Ионообменные процессы - взаимодействие растворов электролитов с ионитами, способными обменивать подвижные ионы на эквивалентное их количество, находящееся в растворе. Иониты, содержащие кислые активные группы и обменивающиеся с раствором электролита подвижными анионами, называются аммонитами, а иониты, содержащие основные активные группы и обменивающиеся подвижными катионами - катионитами В качестве ионитов наиболее широко применяют синтетические ионообменные смолы
Do'stlaringiz bilan baham: |