химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

N. Легко видеть, что последняя лежит на прямой МС, так как длины перпендикуляров, опущенных из всех точек этой прямой на стороны АС и ВС находятся в том же соотношении МА/МВ, что и в исходной смеси. Такое положение точки N отвечает также известному правилу смешения: смесь, образуемая жидкостями, соответствующими точкам М и С, изображается точкой на прямой, соединяющей М и С. При этом концентрация компонента С в рассматриваемой смеси N равна NMICM (в этом же соотношении находятся длины перпендикуляров, опущенных из точек N и С на сторону АВ).

Итак, если задан состав исходной смеси М, то, выбрав удельный расход экстрагента С (его концентрацию в будущей тройной смеси), находим точку N. Проведя теперь коноду через точку N, находим искомые составы рафината (Р,) и экстракта (3i) в результате одноступенчатой экстракции. Оба эти раствора, как видно из диаграммы (рис. ХП-7, б), содержат определенные количества экстрагента, после удаления которого получатся рафинат состава Р с остаточной концентрацией целевого компонента В, равной АР/АВ, и экстракт состава Э с концентрацией того же компонента, равной АЭ1АВ. По приведенному выше правилу, точки Р и Э лежат на пересечении стороны АВ с прямыми, соединяющими С к Ръ С и 3i. Степень извлечения целевого компонента определяется, как и в предыдущем случае, по формуле (XII.2). Разумеется, расход экстрагента должен быть выбран такой, чтобы точка iV располагалась в гетерогенной области, вне которой растворы гомогенны и экстракция невозможна.

Заметим, что при смешении рафината Рг и экстракта Эг образуется, конечно, смесь jV того же состава, что и при смешении взятого количества экстрагента С с исходной смесью М. Это означает, что если две или более пар растворов образуют смесь одинакового состава, то прямые, соединяющие попарно фигуративные точки смешиваемых растворов, имеют в плоскости треугольника общую точку пересечения (в нашем примере — jV). Этим свойством диаграммы мы ниже воспользуемся.3. Многоступенчатая экстракция из двухкомпонентных растворов

Перекрестная экстракция

Высокие степени извлечения целевого компонента г| при одноступенчатой экстракции в случае умеренных значений R возможны, как показывает формула (XII.2), лишь при очень больших

572

расходах экстрагента и, следовательно, при получении очень разбавленных экстрактов. Так как разделение последних на целевой продукт и регенерированный экстрагент требует отдельного оборудования и больших энергетических затрат, то методом одноступенчатой экстракции пользуются только в случае больших значений коэффициента распределения R. При низких и средних знав в п в_

чениях R высокие степени извлечения достигаются методами многоступенчатой (многократной) экстракции, среди которых наиболее простым является метод перекрестной экстракции. Последний состоит в том, что экстрагент подается порциями параллельно в ряд одноступенчатых аппаратов, причем рафинат первой ступени переходит во вторую ступень, рафинат последней —в третью ступень и т. д. (рис. ХП-8, а). Экстракты же выводятся из каждой ступени и либо объединяются для последующего разделения, либо разделяются отдельно. Естественно, концентрация целевого компонента в экстракте понижается по мере удаления от первой ступени. Ниже мы рассмотрим два варианта процесса перекрестной экстракции применительно к полной взаимной нерастворимости экстрагента и растворителя и применительно к их частичной взаимной растворимости.

Полная взаимная нерастворимость экстрагента и растворителя. Допустим, что в экстрактор первой ступени поступает исходный раствор, содержащий W кг растворителя с концентрацией целевого компонента хн. Суммарный расход экстрагента D кг распределен поровну между я ступенями экстрактора. После расслаивания гетерогенной смеси рафинат из первой ступени с концентрацией х, перетекает во вторую ступень, а экстракт с равновесной концентрацией у, отводится из ступени. Напишем уравнение м?:7 Н. И. Гельперин 573

териального баланса этой ступени, предположив сначала R — = У\1хх — const:

WXv^WXi + iDMifi^WXi + RDXi/n (а)

Отсюда xt = xj{\ + RDInW). Далее, из уравнения материального баланса второй ступени: Wxt = Wx2 -f- (Din) уг = Wx2 -f-4- RDxtln находим x2 — xLl(\ -f- RDInW), а после подстановки значения xx получим: хг = xj(\ + RDInWf.

Аналогично определяем концентрации целевого компонента на выходе из 3-ей и л-ой ступеней:

х3 = V(l + RD/nW)3 хп = x„/(l + WJ/nW)« (б)

Степень извлечения целевого компонента в гс-ступенчатом экстракторе выразится так: .

т) = [W (*„ - xn)]/WxH = 1 - *-„/*„ = 1 - (1 + RD/nW)-n (X11.3)

Предельно возможная степень извлечения соответствует, очевидно, значению п = оо и составляет:

Чи-*» = Нш [1 - У + «Д/nft7)-'1] = 1 —e-RD'w (XII.За)

Выражение (XII.3) свидетельствует об экспоненциальном характере зависимости rj от п; рост степени извлечения т) при п > > 4—6 большей частью чрезвычайно мал.

В случаях, когда R Ф const, концентрации рафинатов и экстрактов на выходе из отдельных ступеней экстрактора могут бы

страница 78
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы графического редактора
септопластика стоимость
шоу киркорова омск цены
комплексный блок управления системой вентиляции ned

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)