химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ап соответствуют равновесные концентрации xai и #м, ха. n-i и xbt „_(, хш и хЬп и т. д. Для построения рабочей линии на диаграмме (рис. XII-13, б) приходится произвольно выбирать значение хЬп, после чего аналогично предыдущему можно графически определить число ступеней равновесия. Если после достижения точек (хт, уа1) и (хЬт уЬ1) в обеих диаграммах получено одинаковое число ступеней равновесия, то концентрация x^n выбрана правильно. В противном случае задаются новыми значениями хЬп и построение повторяют до получения одинакового числа ступеней на обеих диаграммах.

5. Экстракция двумя экстрагентами

Наиболее эффективным является процесс разделения смесей двумя экстрагентами, схематически изображенный на рис. XII-14. Исходная смесь компонентов В -f- С поступает в центральную часть экстрактора, состоящего из п -f- п'- ступеней, через которые противотоком движутся два экстрагента А и D. Последние выбирают с таким расчетом, чтобы в одном из них превалировала растворимость компонента В, а в другом — компонента С. Подобно ректификационной колонне непрерывного действия экстрактор состоит из двух частей, из которых одна выдает экстракт с преимущественным содержанием компонента В, а вторая — с преимущественным содержанием компонента С. В самом общем случае один или оба экстрагента поступают не в чистом виде, а с некоторым содержанием компонентов В и С, а исходная смесь может содержать некоторое количество экстрагентов А и D. Присутствие В и С в экстрагентах может быть обусловлено недостаточной полнотой их регенерации из экстрактов, а наличие экстрагентов в исходной смеси может быть преднамеренным (например, для растворения твердой смеси В -f- С).

обозначим

концентрации компонентов во

взаимодействующих фазах (для удобства) — через х', у' и х, у (рис. XII-14). Требуемое число ступеней равновесия будем опреПри рассмотрении данного процесса примем, что экстрагенты А и D взаимно нерастворимы, а распределение компонентов В к С является взаимонезависимым. Потоки в обеих частях экстрактора

Б87

делять графическим способом, пользуясь у—^^-диаграммами компонентов В к С (рис. XII-14) и известными кривыми равновесия.

Из материальных балансов участка экстрактора, ограниченного ступенями Г —т', по компонентам В и С:

А'Уви + 0'х'в, m*i = А'Уот + D'*Bi а'У'С« + 0'х'с. m+i =

"A'y'cm + Dx'n

Рис. XI1-14. К расчету процесса экстракцни с двумя экстрагентами.

находим уравнения рабочих линий:

УВТ = ЧВВ- iD'LA') *В1 + (D'LA) ХВ, ТП (А)

УСТ = Ус* - (О'/-4') х'с1 + (D'/A') *С,{т+1 (б)

Уравнение (а) описывает прямую MN на диаграмме компонента В (рис. X11-14, 6), а уравнение (б) — прямую RS на диаграмме компонента С (рис. X11-14, в).

Аналогично находим для участка экстрактора, ограниченного ступенями 1 — т:

У в. m.i = Ув1 ~ <°/л> хв« + №/А) хвт (В)

УС. ™.i = УА. ~ *с. + WA> хсш W

588

Легко видеть, что уравнению (в) соответствует прямая PQ на диаграмме компонента В, а уравнению (г) — прямая TU на диаграмме компонента С.

Если оба экстрагента поступают в чистом виде, то = О, хсн = 0, у'вя = 0, у'св = 0, и рабочие линии выходят из точек на осях х и у. Наконец, все четыре рабочие линии параллельны, когда исходный раствор не содержит экстрагентов (Лн = О, Ds = = О, А = А' и D = Df).

Построение числа равновесных ступеней начинают с концов экстрактора (точки М, Р, R, Т) отдельно для обеих его частей и обоих компонентов (В и С) и заканчивается на ступенях, удовлетворяющих следующим двум условиям: 1) число ступеней п -f- п'1 должно быть одинаковым для обоих компонентов; 2) концентрации компонентов в ступени, куда поступает исходная смесь, должны быть в конце построения одинаковыми. Чтобы добиться выполнения указанных условий, приходится варьировать концентрациями компонентов на входе и выходе экстрагентов.

6. Выбор и регенерация экстрагентов

Процесс жидкостной экстракции, как уже известно, включает две последовательные операции: 1) извлечение целевых компонентов из исходной смеси (собственно экстракция) и 2) регенерацию экстрагента, т. е. его выделение из полученного экстракта (отделение от экстрагированных веществ). Очевидно, оптимальным, является тот экстрагент, который обеспечивает минимум капитальных и эксплуатационных затрат на осуществление обеих операций.

Важнейшим показателем экстрагента является его селективно с т ь, т. е. способность извлекать преимущественно целевой компонент смеси. Если система состоит из растворителя А, целевого компонента В и экстрагента С, то селективность последнего по отношению к В выражается отношением концентраций компонентов В к Л в фазе экстракта (ув, уА), разделенным на отношение концентраций тех же компонентов в фазе рафината (хв, хА):

К = УВХА/УАХВ = КВ(ХА1УА) <А>

где RB — Ув!*-В— коэффициент распределения компонента В между экстраген-том и растворителем.

Процесс экстракции, очевидно, невозможен npt Вд = 1 и протекает тем выгоднее, чем больше разность рв — 1. Так как обычно хА/ул > 1. то всегда выполняется условие рв > 1. Заметим, что в общем случа

страница 84
< 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
каменная вата 30 мм
защита корпуса гироскутера
Meizu M5 Note 16Gb Silver
маэстро билеты

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
(23.08.2017)