Устройство и работа смесительно-отстойного экстрактора.

Экстракция – извлечение одного или нескольких растворенных веществ из одной жидкости другой жидкостью, практически не смешивающейся с первой.

Исходный раствор L и растворитель G по трубам 1 и 2 поступают в зону перемешивания 3. Жидкости перемешиваются уже в трубе 5, а затем мешалкой. Смесь поднимается вверх, перетекает через кольцеобразное пространство 9 и попадает в зону расслаивания 8. Отстоявшаяся тяжелая жидкость L выводится из корпуса аппарата через сифонную трубу 7, а легкая через патрубок 10. с помощью трубы 6 происходит рециркуляция жидкостей. Для полного извлечения целевых компонентов из исходной смеси и получения экстракта высокой концентрации прибегают к многократной экстракции.

 

 

Основные типы абсорбционных и ректификационных аппаратов (тарельчатые и насадочные).

Абсорбция – поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.

Ректификация – разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси.

Наиболее распространены насадочные и тарельчатые колонны, причем каждый тип имеет свою область применения. Так, насадочные колонны применяют, если требуется невысокое гидравлическое сопротивление по газовому потоку. Когда этот фактор не имеет существенного значения (ректификация при атмосферном и повышенном давлении), используют тарельчатые колонны.

В тарельчатых абсорбционных и ректификационных колоннах процесс массообмена между газовой (паровой) и жидкой фазами происходит на тарелках, которые разделяются на:

1) беспереливные, лишенные специальных переливных устройств для жидкости, где газ и жидкость проходят через отверстия в тарелке.

2) с организованным переливом. обладают широким диапазоном устойчивой работы и поэтому получили большое распространение.

Газ (G) поступает с низа тарелки вертикально, а жидкость движется в горизонтальном направлении от приемного кармана 1 через рабочую часть к переливной планке 2 на следующую нижерасположенную тарелку, т. е. имеет место перекрестное движение газа и жидкости на тарелке.

насадочные колонны, представляют собой вертикальный цилиндрический аппарат, заполненный

насадочными телами – насадкой. Наибольшее распространение получила керамическая насадка в форме колец различного размера. Такую насадку называют кольцевой. Высота слоя насадки определяет рабочую высоту насадочной колонны. Сверху насадка орошается жидкостью, которая равномерно распределяется по сечению колонны специальным устройством и движется вниз по поверхности насадки. Газ подается снизу под решетку и движется вверх. Таким образом, контакт газа и жидкости происходит в противотоке. Контакт газа и жидкости в насадочной колонне, во время которого происходит обмен веществом и теплом между фазами, происходит, в основном, на смоченной поверхности насадки. При небольших расходах газа и жидкости трение между ними незначительно, контакт газа и жидкости происходит только на поверхности пленки жидкости, стекающей по насадке. Это, так называемый, пленочный режим. С увеличением скорости газа скорость стекания уменьшается, а толщина пленки жидкости увеличивается, возникает явление барботажа. Это приводит к увеличению поверхности контакта фаз, которая становится больше геометрической поверхности насадки. Такой режим работы называют режимом подвисания. Дальнейшее увеличение скорости газа приводит к затоплению насадки.

Насадка любого типа характеризуется:

1) удельной поверхностью а, представляющей собой полную геометрическую поверхность насадочных тел в единице объема насадки;

2) свободным удельным объемом насадки e, представляющим собой долю пустот в ней.

1- приспособление для распределения жидкости; 2 – насадка; 3- устройство для перераспределения жидкости.