Дифференциально-контактные экстракторы

ЭКСТРАКЦИЯ
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии
Экстракцией в широком смысле называют процессы извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов).


Процессы экстракции в системах жидкость - жидкость

Экстракция в системах жидкость – жидкость представляет собой диффузионный процесс, протекающий с участием двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидких фаз, между которыми распределяется экстрагируемое вещество (или несколько веществ).

Принципиальная схема процесса непрерывной экстракции приведена на рис. 1, а. Процесс собственно экстракции происходит в колонном экстракторе 1, после чего производится выделение извлеченных веществ из экстракта (в ректификационной колонне 2) и экстрагента из рафината (в ректификационной колонне 3).
Н а рис. 1, б показана типичная схема экстракции солей металлов, отличающаяся тем, что после колонного экстрактора 4 соли извлекаются из экстракта путем перевода их в водный раствор (реэкстракции) в колонне 5. Экстрактор 4 может иметь, как видно из рисунка, промывную секцию для дополнительной отмывки экстракта от нежелательных примесей.
Рис. 1. Принципиальные схемы процесса экстракции в системах жидкость – жидкость:
а – непрерывная экстракция; б – экстракция солей металлов; 1 – колонный экстрактор; 2 – ректификационная колонна для выделения извлеченных веществ из экстракта; 3 – ректификационная колонна для регенерации экстрагента из рафината; 4 – колонный экстрактор; 5 – колонна для реэкстракции.
Методы экстракции

При разделении экстракцией смесей органических веществ в зависимости от числа применяемых экстрагентов различают:

1. 
   экстракцию одним экстрагентом в системах, состоящих минимум из трех компонентов (двух разделяемых компонентов исходного раствора и экстрагента);
   
2. 
   экстракцию двумя экстрагентами (фракционная экстракция) в системах, состоящих минимум из четырех компонентов (двух компонентов исходного раствора, распределяющихся между двумя несмешивающимися экстрагентами).
   

Одноступенчатая (однократная) экстракция.
Этот простейший метод заключается в том, что исходный раствор F и экстрагент S перемешиваются в смесителе 1 (рис. 2), после чего разделяются на два слоя: экстракт Е и рафинат R. Разделение обычно происходит в сепараторе-отстойнике 2. При таком однократном взаимодействии экстрагента и исходного раствора при достаточном времени контакта могут быть получены близкие к равновесным составы экстракта и рафината.

Рис. 2. Схема одноступенчатой экстракции:
1 – смеситель; 2 – сепаратор-отстойник.