extrakciós folyamat a rendszerben
A extrakciós folyamatok folyadék-folyadék rendszerek Shiro néhány alkalmazás a kémiai, a kőolaj-finomítás és petrolkémiai-cal, és más iparágakban. Ezek hatékonyan ispol'uet-alkotnak egy elválasztási tiszta formában a különböző szerves és petrolkémiai szintézis, extrahálást és a szétválasztást a ritka-yannyh és többszörös elemek, szennyvíz stb
Extraháló folyadék-folyadék rendszerek egy anyagátadási folyamat zajlik a részvételével két kölcsönösen Fegyverzetkorlátozási-oldható vagy részlegesen oldható folyékony fázist, amelyek között az extrahálható anyag van elosztva (vagy több anyagból). Például, szennyvíztisztítás termék-acetátos extrakció, amely előnyösen át egy- és többértékű fenolok.
Hogy növelje a folyamat sebességét tápoldat és az extraháló hozzuk szoros kapcsolatot. A kölcsönhatás fázisokat kapott extraktumot - extrahált anyagokat feloldjuk az extrahálószer és egy raffinátumot - maradék kiindulási oldathoz, amelyből, különböző mértékű teljesség eltávolítására extrahálható komponensek. A kapott folyadék fázis (extraktum és raffinátum) ülepítéssel, alkalmanként centrifugálással vagy más mechanikus eszközökkel. Ezután termelnek kitermelése kívánt termékeket a kivonatot és az extrahálószer felépülés a raffinátum.
A megfelelő komponensek elválasztjuk a kivonatot akár desztillációval vagy sztrippeléssel, mint például át őket egy vizes oldat. Annak elkerülése érdekében, elvesztése extrahálószer oldott vagy magával sodort raffinátumot extrahálószert desztillálással izoláljuk, vagy extrakcióval egy másik oldószerrel, és az újrahasznosított későbbi felhasználásra.
Sematikus ábrája a folytonos extrakciós folyamat ábrán látható. XVI-1, valamint. A folyamat ténylegesen előfordul az extrakciós oszlopban extraktor 1, akkor kiválasztás készült extrahált anyagok a kitermelés (a rektifikáló oszlopban 2) és az extrahálószert a raffinátum (a desztillációs oszlop 5).
Ábra. XVI-1, b ábra egy tipikus extrakciós fémsók, azzal jellemezve, hogy miután az oszlopot az extraktor 4 sókat extraháljuk az extrahált oldatból való átvitellel egy vizes oldat (stripping) a CO-LØNNE 5. Az extraktor 4 lehet, amint az látható az ábrán, a mosási részt további mosás a kivonat a nem kívánt szennyeződéseket, míg a.
Egyes esetekben, az extrakciós folyamat bonyolult, különösen, miután-Corollárium kémiai reakció, vagy a felületen. Bizonyos körülmények között, jobb elválasztására-kiindulási -os oldat használható specifikus extrakciós módszerekkel. Így-például, a kezdeti oldat, a keverék szerves anyagok előnyös kezelni két, egymással nem oldható kivonószerek, amelyek között vannak elosztva távolítsa el az elakadt-Kai komponenseket. Átmenet elősegítése érdekében az extrahálható komponensek, mint például a fém-sók a szerves fázisban néha használják sózás. által végzett hozzáadásával sókat hasonló ionforrással vizes oldatban, és szabályozzák a savasság vagy az oldat pH, a koncentráció a extrahálószer inert időben-bavitele szolgálja, hogy viszkozitását csökkentsük, stb
A fő előnye az extrakciós folyamat, mint más folyamatok szétválasztása folyadék keverékek (desztilláció, bepárlás, stb), az alacsony működési hőmérséklet a folyamat, amely végzett leggyakrabban normál (szoba) tempera-körben. Ez szükségtelenné teszi a költségek hő párolgás a megoldás. Továbbá, a kitermelés általában lehetséges a számos oldószerek pick-CIÓ rendkívül szelektív extrahálószerrel különbözik yuschiysya-kémiai tulajdonságait a komponensek a kiindulási keverék, és gyakran lehetővé teszi, hogy jobb szétválasztását, mint megvalósítható más anyagátadási folyamatokra. Azonban az egy további komponenst - a kivonatban és annak szükségességét, hogy Rege-neratsii vezet egy bizonyos szövődménye a hardver tervezése és drágább kitermelési folyamat.
Amikor eltávolítja az illékony extrakciós sikeresen a versengő-MENT a helyesbítését olyan esetekben, amikor elválasztási rektifikálással vagy nehéz és néha gyakorlatilag lehetetlen (elválasztása keverékeinek blizkokipyaschih alkatrészek és azeotróp elegyek) vagy vonnak megfizethetetlenül magas költségek (kitermelése káros szennyezéseket -sey vagy értékes anyagok erősen hígított). Így például, intézkedések ecetsavat felépülés az alacsony koncentrációja a vizes oldatok etil-acetáttal extraháljuk (vagy etil-acetát és benzol) lényegesen hatékonyabb, mint a elosztását desztillációs, mivel, annak ellenére, hogy a viszonylag nagy különbség a forró víz és a sav, a relatív illékonysága a kis . Ezen túlmenően, hogy nem szükséges a párolgás nagyon nagy mennyiségű víz jelentősen növeli a költségeit kijavítását.
Extraction elengedhetetlen szétválasztására keverékek, az érzékenység-sához emelt hőmérsékleten, mint például az antibiotikumok, amelyek mo-bél elbomlanak desztillációval való elválasztásokat vagy bepárlással. Elszívására gyakran hatékonyan helyettesíthetik folyamatok, mint például szétválasztása magas forráspontú anyagok nagyvákuumban, például molekuláris desztilláció, vagy elegyek szétválasztása frakcionált kristályosítással.
Extraction is szolgálhat, mint egy gazdaságos és hatékony meto-ház szétválasztása különféle vegyületek bonyolult keverékei az azonos osztályba kémia-ügynökség készítmény, a forráspontja, amelyek átfedik egymást (szétválasztása aromás és telített szénhidrogénekből áll, forrásponttartomány ugyanazon hőmérséklet-tartományban).
Egy nagyon ígéretes alkalmazása extrahálva elkülönítjük keverékei szervetlen anyagok, amikor más elválasztási technikák nem alkalmazhatók. Folyadék extrakciós eljárások ma már sikeresen alkotnak Execu-feldolgozó nukleáris üzemanyag, termelő cirkónium Gath- CIÓ és sok más ritka fémek. Használata extrakció lehetséges Luciano színű nagy tisztaságú és nemes fémek.
Egyes esetekben, jelentős hatás érhető el kombinációjával ex-vontatási más elválasztási eljárások. Ilyen combi nirovannyh folyamatok blizkokipyaschih elválasztás és azeotróp-komponens keverékei útján extraktív desztilláció, pre-koncentrációja híg oldatok révén extrakcióval lepárlása előtt és a desztilláció, hajtjuk végre ugyanabban az időben Men-köztartó hőáram.
A kitermelés a szervetlen vegyületek rendszerint eltávolítható egy vagy több anyagot egy vizes fázisban extrahálószer.
Az elválasztás végzett extrakcióval keverékei szerves anyagok függvényében a hidak száma használt extrahálószerek különböztetünk meg:
1) húzunk ki egy extrahálószer rendszerekben, amelyek legalább három komponenst tartalmaz (két elválasztható betáplált oldat és az extraháló komponensek);
2) kitermelése a két kivonószerek (Nye frakcionált extrakció) a rendszerek, amelyek legalább négy komponenst (a két kezdeti az oldat komponenseinek vannak elosztva két nem elegyedő kivonószerek).
Kivonása egy extra-terjedés szert a legtöbb országban. Tekintsük az idő-Nye változatai a folyamat-sa-szakaszokban példa chatoy extrakciós szer-személyes módszert úgy hajtjuk betétek, amelyek az alábbiakban mutatjuk be.
Egyfokozatú (egy-szeres) extrakcióval. Ez a legegyszerűbb módszer, hogy a betáplált oldat és az extrahálószert F S keverve a keverőben 1 (ábra XVI-2.), Amely idő után osztódó két réteg, kivonatot és raffinátum R. E elkülönítése általában akkor a szeparátorban-tisztítóból 2. ilyen egyetlen inter-akció a extrahálószer és a betáplált oldat egy elegendő érintkezési időt lehet beszerezni közel az egyensúlyi készítmények ex-traktus és raffinátum.
Így az összeg kivonható anyag joga által meghatározott egyensúlyi eloszlás, és milyen mértékben a hasznosítás is viszonylag alacsony. A az extrakció foka növelhető cheniya-felszívott mennyiségét extrahálószer használt, de a növekvő térfogatáram aránya extrahálószer és betáplált oldat csökken con központosítás kivonatot, amely növeli a kinyerés költségeit a végtermék. Ezen okok miatt, egyfokozatú extrakció használt ipari sósavat gyakorlat csak abban az esetben, ha a megoszlási koefficiens magas.
Az eljárást végezhetjük szakaszosan vagy folyamatos módon - folyamatos visszatérését az extrahálószer a keverőben (regenerálás után).
A következő számítási egy egylépcsős extrakciós eljárás alapjául szolgáló többlépcsős extrakciós eljárással.
Kezdetben, úgy a legegyszerűbb esetben, amikor a fázis szinte kölcsönösen oldhatatlan.
Legyen A törzsoldatot kg oldószer-koncentráció 0 CME Shiva-S kg egy extrahálószerrel, ahol az egyensúlyi fázisok való extrahálása útján nyerik: koncentrációja a raffinátum, és a kivonatot koncentráció (mg / kg oldószer). A tömeg fázis aránya b „= S / A. Ezután az anyagmérleg az anyag alatt forgalmazás
Tekintettel arra, hogy = m. találunk
Következésképpen, a koncentráció a kapott raffinátumot
és a koncentrációt az extraktum