Область применения и механизм процесса экстракции. Способы ведения процесса. Аппаратурное оформление.
23 Область применения и механизм процесса экстракции. Способы ведения процесса. Аппаратурное оформление.
Сущность процесса экстракции
Рис.1.Делительная воронка.
Экстра́кция (от лат. extraho — извлекаю) — способ извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстраге́нта). Объекты, из которых извлекают соответствующие соединения, могут быть твердыми веществами и жидкостями.
Экстракция находит свое применение в таких сферах как:
-фармацевтическая-пищевая-нефтеперерабатывающая-химическая-металлургическая и др. отраслях промышленности
Процесс экстракции включает 3 поступные стадии: - смешивание исходной смеси веществ с экстрагентом - разделение (расслаивание) механическим способом двух образующихся фаз - удаление экстрагента из обеих фаз
Достоинствами экстракции являются:- низкие рабочие температуры - повышается эффективность извлечения веществ из разбавленных растворов - близкокипящие компоненты и азеотропные смеси возможно разделить
- возможно сочетание с другими технологическими процессами как ректификация, кристаллизация - простота оборудования и приемлимость её автоматизации.
Простейший способ экстракции из раствора — однократная или многократная промывка экстрагентом в делительной воронке. Делительная воронка представляет собой сосуд с пробкой и краном для слива нижнего слоя жидкости. Для непрерывной экстракции используются специальные аппараты — экстракторы
Механизм процесса экстракции
Поскольку процесс экстракции является процессом массообмена, то передача вещества в нем может происходить посредством молекулярной диффузии, конвективной диффузии, сочетанием обоих видов диффузии и других видов массопередачи.
Молекулярная диффузия. К основным законам массопередачи при молекулярной диффузии относятся первый и второй законы Фика.
Первый закон говорит о количестве вещества, переносимого через элемент сечения. Представим себе, что перенос вещества от большей концентрации к меньшей идет по направлению стрелки.
Выделим в растворе объемный элемент длиной dx и площадью поперечного сечения F.
Экстракторы прерывного действия
|
