химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

ой MB и тем более близкими к вершине В треугольника, чем богаче становится смесь компонентом В. Если же извлекать компонент В из смеси, то ее составам будут соответствовать точки, лежащие на прямой MD и тем ближе к стороне АС треугольника, чем меньше становится компонента В в смеси. В смесях всех составов, отвечающих точкам, которые лежат

В/00%

Рис. 18-2. Треугольная диаграмма.

на прямой BD, при изменении содержания компонента В отношение количеств остальных двух компонентов (Л и С) будет оставаться неизменным.

Пусть вершина А 1реугольника соответствует исходному растворителю, вершина В — распределяемому веществу, вершина С — экстрагенту. рбозначим точкой 5 на стороне АВ треугольника состав исходной (двухкомпонентной) смеси. В процессе экстракции исходная смесь сначала смешивается с экстрагентом. Процесс смешения изображается прямой CS, причем положение точки М, отвечающей составу смеси, зависит от соотношения количеств смешиваемых компонентов Д.ВиСь находится из пропорции:

Gc. MS

В этом выражении ОА, Gд, Gc—количества компонентов Л, Б, С в

смеси, а СМ и MS — длины отрезков прямой С5.

Полученная смесь расслаивается на две фазы: на экстракт Е—раствор, обогащенный распределяемым компонентом В, и на рафинат R — раствор, обедненный компонентом В, причем составы экстракта и рафината находятся в равновесии друг с другом. Линия, соединяющая точки равновесных составов экстракта и рафината, называется хордой равновесия, или конодой.

Наклон хорд равновесия определяется величиной коэффициента распределения /Ср, причем для процесса, показанного на рис. 18-2, Кр > 1. При

Кр < 1 хорды равновесия наклонены в обратном направлении, а при Кр = 1 хорды будут параллельны стороне АС треугольника.

Если содержание компонента В в смеси будет изменяться, то равновесные составы рафината и экстракта будут лежать на концах других хорд равновесия. Так, при добавлении компонента В к смеси, изображенной точкой М, составы рафината и экстракта будут перемещаться на концы хорд RiE\, R2E2 и т. д. При добавлении некоторой новой порции компонента В поверхность раздела между фазами исчезает и система становится однофазной (гомогенной). При этом хорда равновесия превращается в точку К, которая называется критической.

Положение хорд равновесия определяют опытным путем. Концы хорд равновесия соединяют так называемой бинодальной кривой. Область, ограниченная этой кривой, соответствует двухфазным (расслаивающимся) системам и является рабочей частью треугольной диаграммы. Область диаграммы, лежащая вне этой кривой, соответствует гомогенной системе и поэтому для расчета процессов экстракции неприменима.

Материальный баланс

Материальный баланс процесса экстракции соответствует общему для массообменных процессов уравнению (16-14):

0(Vl-y2) = L(Xl-X2) <

где G— количество реагента, кг/сек;

L — количество исходного растворителя, кг/сек; Yx и Г2 — содержание распределяемого компонента в экстракте и в экстрагенте, кг/кг экстрагента. А\ и Х2—содержание распределяемого компонента в исходном растворе и в рафинате, кг/кг исходного растворителя.

Следовательно, расход экстрагента составляет:

G = L *\ZY\ <18"2)

Из уравнения материального баланса определяют удельный расход экстрагента / = L/G.

Зависимость между составами экстракта и рафината выражается рабочей линией (см. рис. 18-1), уравнение которой соответствует уравнению (16-16). Построение рабочей линии аналогично ее построению для процессов абсорбции (стр. 568). Чтобы построить рабочую линию процесса экстракции, необходимо знать состав исходного раствора и экстракта или рафината на выходе из аппарата.

Процессы экстракции проводятся чаще всего без подвода или отвода тепла, при обычных (комнатных) температурах. Поэтому для расчета этих процессов не требуется составления теплового баланса.

3. Устройство экстракторов

Предложено большое количество конструкций разнообразных экстракторов, однако в промышленности применяется лишь ограниченное число типов экстракционных аппаратов.

По характеру изменения состава жидких фаз экстракционные аппараты можно разделить на две группы:

1) дифференциально-контактные экстракторы, в которых характер изменения состава фаз близок к непрерывному;

2) ступенчатые экстракторы, в которых изменение состава фаз происходит скачкообразно (ступенчато), в каждой ступени осуществляется смешение и разделение (сепарация) фаз.

Экстракторы обеих групп могут быть классифицированы по двум признакам:

а) по способу контакта между сплошной фазой, заполняющей аппарат, и дисперсной фазой, распределяемой в виде капель в сплошной фазе. Контакт между фазами возможен за

счет собственной энергии потоков фаз (экстракторы без механических перемешивающих устройств), либо за счет подвода

энергии извне (механические экстракторы);

б) по виду сепарации фаз, которая может происходить

вследствие разности плотностей фаз (гравитационная сепарация) либо под действием центробежных сил (центробежная сепарация).

Экстракторы, в которых смеш

страница 213
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
детская кроватка топотушки лидия-7
коллекция zwilling twin nova
штатные головные устройства для scoda
участки в 85км от мкад новая рига

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
(29.03.2017)