Экстракторларнинг синфлари

Экстракциялаш аппаратларини ҳисоблаш

Экстракторларни ҳисоблашдан асосий мақсад уларнинг асосий ўлчамларини топишдир. Аппаратнинг асосий ўлчами унинг диаметри ва баландлиги ҳисобланади. Экстракциялаш аппаратларининг кўпчилик типларини ҳисоблаш усуллари яхши ишлаб чиқилмаган, чунки умумлаштириш учун тажриба натижалари етарли эмас, бундан ташқари, тадқиқот ишлари ўлчамлари кичик бўлган аппаратларда олиб борилган.

Саноатда ғалвирсимон тарелкали экстракторлар анча кўп ишлатилади. Шу сабабли, мисол тариқасида шу аппаратларнинг ҳисоблаш тартиби билан танишиб чиқамиз.
Дисперс (ёки томчи) фазанинг сарфи G бўйича тарелканинг перфорация қилинган (яъни тешиклари бўлган) қисмининг юзаси ҳисобланади:

Бу ерда: _– дисперсфазанинг эичлиги, кг/ м³; - томчининг нисбий тезлиги, = 0,15 .... 0,30 м/с; - тарелканинг перфорацияланган қисми эркин кесимининг коэффиценти, бу коэффицент тешиклари учбурчаклик бўйича жойлаштирилганда қуйидагига тенг:

ε =0,907
Бу ерда: - тешиклар қадами.
Яхлит фазанинг сарфи бўйича тарелкадаги қуйилиш трубкасининг юзаси топилади:
F₂=
Бу ерда: - яхлит юза зичлиги, кг/ м³; - бу фазанинг патрубкадаги тезлиги, м/т.
Қўйилиш патрубкасидаги яхлит фаза оқими орқали олиб кетилаётган майда томчиларнинг диаметри ёрдамида нинг қийматини аниқлаш мумкин:



Бу ерда: – яхлит фазанинг динамик қовушқоқлиги, Н с/м², - дисперс ва яхлит фазаларнинг солиштирма массалари орасидаги фарқ, Н/м³.
Тарелкани аппарат корпусига бирлаштириш ва қуйилиш қурилмаларини монтаж қилиш учун F₁ ва F₂ юзалар йиғиндисининг 10% ига тенг бўлган ҳалқасимон кесимли майдон қолдирилади:

F₃= 0,1 (F₁+ F₂)

Бунда экстаракторнинг ички диаметри қуйидагича аниқланади:

Д=

Ҳар бир тарелка остидаги (ёки устидаги) томчиланган суюқлик тиргович қатламининг баландлиги ( - расм) қуйидаги йиғиндига тенг:


h_д= h_з + h_о +h_п.

-расм. Тиргович баландлигини ва тарелкалар орасидаги масофани ҳисоблаш

(11. 17) тенгламадаги фазаларнинг ўзаро таранглик кучини енгиш учун зарур бўлган томчиланган суюқлик қатламининг баландлиги қуйидаги тенгламадан топилади:



Бу ерда: -суюқликни томчиларга ажратувчи қурилма тешикларининг диаметри, м; – фазалар орасидаги таранглик кучи, Н/м.
Тешиклардаги иш тезлиги ни ҳосил қилиш учун керак бўлган томчиланган суюқлик қатламининг баландлиги h₀ қуйидаги ифодадан аниқланади:

Бу ерда: –дисперс фазанинг солиштирма массаси, Н/м³; -тешикларнинг қаршилик коэффиценти.
Қуйилиш патрубкаларида яхлит фазанинг тезлик билан ҳаракатланиши учун зарур бўлган томчиланган суюқлик қатлами баландлиги қуйидаги ифодадан топилади:

Бу ерда: -яхлит фазанинг солиштирма массаси, Н/ м³; = 4,5- қўшилиш патрубкасининг қаршилик коэффиценти.
Тарелкалар орасидаги масофа Н_т дисперс ва яхлит фазалар қатламлари баландликлари h_д ва h_с нинг йиғиндисига тенг (11. 14 расм):

Н_т= h_д + h_с.

Тажриба натижаларига кўра, яхлит фаза қатламининг баландлиги h_с= 0,2м бўлганда модда ўтказиш жараёни анча тез боради. Тарелкалар орасидаги масофа 0,25......0,6м қилиб олинади. Катта ўлчамдаги колонналар учун Н_т= 0,4 .....0,6м, бунда тарелкаларни вақт- вақти билан тозалаб туриш учун тарелкалар орасига люклар ўрнатиш имкони бўлади. Тарелканинг юзасига нисбатан олинган модда ўтказиш коэффиценти К_у ни билган ҳолда тарелканинг ўтказиш бирлиги сони топилади.

Х-у диаграмасига мувозанат чизиғи у_м= f (х) ва экстракциялашнинг иш чизиғи у =Ах+ В ни жойлаштириш орқали жараённинг кинетик чизиғини қуриш мумкин (11. 15- расм).

-расм. Қарама-қарши йўналишли экстракторларда тарелкалар сонини аниқлаш

Бунинг учун мувозанат ва иш чизиқлари орасидаги масофалар қуйидаги нисбатлар бўйича бўлинади:

L_mўт нинг қийматларини билиш орқали В₁, В₂, ....... В_i……..В_n нуқталарни аниқлаймиз, сўнгра бу нуқталарни ўзаро бирлаштириб кинетик эгри чизиғини ҳосил қиламиз. У-х диаграммада топилган кинетик эгри чизиқ ҳамда иш чизиғи орасида ва берилган концентрациялар Х_б, Х_о, ёки У _б, У_о, чегараларидаги тузилган поғоналарнинг сони колоннадаги тарелкаларнинг сони n ни беради. Шундай қилиб, экстракторларнинг иш баландлиги қуйидагича аниқланади.

Н_и=H_т .