* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

917 ЭКСТРАГИРОВАНИЕ 918 амин — т о л у о л — в о д а р е з к о и з м е н я е т с я п р и п о в ы ­ шении т е м п - р ы от 20° д о 58° в с л е д с т в и е р о с т а в з а и м н о й растворимости к о м п о н е н т о в . Н и к а к и х о п р е д е л е н н ы х закономерностей з д е с ь п о к а н е у с т а н о в л е н о . В пром-сти применяют разнообразные технология, схемы э к с т р а к ц и о н н ы х п р о ц е с с о в , и з к о и х п р о с т е й ­ шая — о д н о к р а т н а я Э . — п р е д с т а в л е н а н а р и с . 2. После с м е ш е н и я р - р а , с о д е р ж а щ е г о W кг и с х о д н о г о растворителя и х кг/кг э к с т р а г и р у е м о г о в е щ е с т в а е D кг э к с т р а г е н т а , с м е с ь р а з д е л я е т с я в о т с т о й н и к е н а рафинат и э к с т р а к т с к о н ц е н т р а ц и я м и э к с т р а г и р у е м о г о вещества — с о о т в е т с т в е н н о х и у. М а т е р и а л ь н ы й ба­ ланс п р о ц е с с а в с л у ч а е в з а и м н о й н е р а с т в о р и м о с т и и с ­ ходного р а с т в о р и т е л я и э к с т р а г е н т а (Wx =Wx+Dy) изображается в д и а г р а м м е у—х ( р и с . 2) п р я м о й А В, 0 0 ей, у р - н и е к - р о й о п р е д е л я е т с я и з м а т е р и а л ь н о г о б а ­ л а н с а п р о ц е с с а (см. Массообмен и Ректификация). П р и A = c o n s t и неизменяющихся по длине аппарата потоках исходного р-ра и экстрагента число теоретич. ступеней равновесия п или концентрации экстраги­ руемого вещества в рафинате х , выходящем из колон­ ны, имеющей п ступеней, определяется по ур-нию: p п с D J --с5 с Рис. 2. Схема и изображение процесса однократной экст­ ракции: i — смешение; 2 — расслаивание. точки к - р о й с о о т в е т с т в у ю т к о н ц е н т р а ц и я м э к с т р а к т а и р а ф и н а т а на р а з л и ч н ы х с т а д и я х п р о ц е с с а . П р и этом, е с л и к о э ф ф . р а с п р е д е л е н и я A = c p n s t , то х~ =WXQ/(W-]-K D). Так как максимальная разделитель­ ная с п о с о б н о с т ь о д н о к р а т н о й Э. о г р а н и ч е н а одной теоретич. с т у п е н ь ю р а в н о в е с и я (см. Массообмен), то при ее и с п о л ь з о в а н и и д о с т и г а е т с я л и ш ь о г р а н и ч е н н о е извлечение в е щ е с т в а . Степень э к с т р а к ц и и в о з р а с т а е т в с л у ч а е п о д а ч и экстрагента н е с к о л ь к и м и п о с л е д о в а т е л ь н ы м и пор­ ц и я м и по схеме пере­ крестной экстракции (рис. 3). Н е п р е р ы в ­ ный процесс осущест­ вляется в нескольких последовательно ус­ тановленных аппара­ Рис. 3. Схема процесса перекрест­ т а х (на с х е м е 2,2,3 ной экстракции: 1, 2 з , . . , п — эк­ п) с п о д а ч е й в к а ж д о й стракторы. и з н и х Din э к с т р а г е н та. П р и A p = c o n s t к о н ц е н т р а п и я э к с т р а г и р у е м о г о п экстракций равна х~ вещества в р а ф и н а т е п о с л е = xJ(i+DB/Wn) . Н а практике обычно ограничиваются з н а ч е н и я м и п=4—6. Наиболее эффективны непрерывные п р о ц е с с ы Э . , осу­ ществляемые в м н о г о с т у п е н ч а т ы х а п п а р а т а х п р и п р о ­ тивотоке исходного р-ра и экстрагента. W В этом с л у ч а е н а и б о л е е п о л н о и с п о л ь ­ зуется д в и ж у щ а я сила процесса массоо б м е н а , а з а д а н н а я с т е п е н ь Э. дости­ гается п р и наименьшем расходе экст­ Ц4рагента. Схема простейшего процесса в случае взаимной нерастворимости исходного растворителя и экстрагента п р и в е д е н а н а р и с . 4. З д е с ь ч и с л о т е о ­ ретич. с т у п е н е й р а в н о в е с и я о п р е д е л я е т ­ ся ступенчатым построением между кривой распределения и рабочей линиp P t где х и у — к о н ц е н т р а ц и и э к с т р а г и р у е м о г о в е щ е с т в а в и с х о д н о м р - р е и п о с т у п а ю щ е м э к с т р а г е н т е , кг/кг; S=W/KQD — фактор экстракции; W и D — массовые потоки исходного р-ра и экстрагента, кг/час. В случае частичной взаимной растворимости экстр­ агента и исходного растворителя процесс многоступен­ ч а т о й п р о т и в о т о ч н о й Э. м о ж н о и з о б р а з и т ь в п л о с к о с т и треугольной диаграммы (рис. 5), г д е т о ч к а F характеризует состав исходной смеси, а точка R — состав рафина­ та. Е с л и с о с т о я ­ ние экстраген­ та о п р е д е л я е т с я Е точкой н а й т и Рис. 5. Расчет процесса непрерывной можно 0 0 n т о ч к у L (по п р а - противоточной экстракции в треугольн о й п n виду рычага), характеризующую р-р, получающийся в результате смешения исходного р-ра и экстрагента. Точка Е, с о о т в е т с т в у ю щ а я с о с т а в у э к с т р а к т а , л е ж и т на п е р е ­ сечении продолжения прямой R L с бинодальной кри­ вой. П р о в е д я л у ч и через точки / H ? n i ? „ n ^ до и х п е р е с е ч е н и я , п о л у ч а ю т п о л ю с О. Ч и с л о т е о р е т и ч . ступеней равновесия, потребное для осуществления заданного процесса разделения, определяется путем последовательного построения конод (пунктирные л и н и и ) и л у ч е й и з т о ч к и О; и с к о м о е ч и с л о с т у п е н е й определяется числом конод. Д л я повышения концентрации извлекаемого веще­ ства в э к с т р а к т е и б о л ь ш е г о е г о и с ч е р п ы в а н и я и з р а ф и н а т а в о м н о г и х с л у ч а я х п р и б е г а ю т к схеме Э. с т. н а з . о б р а т н о й ф л е г м о й . Сущность этого процесса сво­ В дится к частичному отделе­ н и ю э к с т р а г е н т а от э к с т р а к т а и и с х о д н о г о р а с т в о р и т е л я от рафината и обратному возвра­ щению нек-рых долей этих фракций в колонну навстречу уходящим потокам. В этом с л у ч а е п о в ы ш а е т с я концентра¬ ция уходящего экстракта. Воз­ врат части маточника приво­ дит в отдельных с л у ч а я х к п-1 лучшему исчерпыванию извле­ каемого вещества. /у г n , 1 n •2 * Рис. 6. Схема установки непрерыв­ ного действия д л я экстрагирования двумя растворителями: I—колонна; I I — установка для регенерации экстрагента S _ ; I I I — установка д л я регенерации экстраJ3 гента S . ; А. I V — дополнительные смесители (в случае работы n Рис. 4. Схема процесса непрерывной, противоточной экстракции: 1 2 , з, 4, 5 — контакт­ ные устройства экстракционной колонны; х ~ зс , х ... — концентрация извлекаемого ве­ щества в исходном растворе; у , y y ...—концентрация извле­ каемого вещества в экстрагенте; XQ, у — начальная концен­ трация извлекаемого вещества в исходном р-ре и экстрагенте; W и D — массовые потоки исходного р-ра и экстрагента. У и 2 3 х 2t s 0 с флегмой); 7, 2, з, ... п — 1, п — ступени; F — исходный р-р; Е — сырой экстракт; R — сырой рафинат; А, В — экстрагируемые компоненты. П р и экстракционном разделении нескольких ком­ п о н е н т о в (А, В . . . ) , особенно п р и и х б л и з к о й р а с т в о ­ р и м о с т и , ч а с т о и с п о л ь з у е т с я Э, с д в у м я э к с т р а г е н т а м н ( р и с . 6), п р и к - р о й и с х о д н а я смесь п о с т у п а е т в с р е д -