Ma'ruza Qattiq va Suyuqliklarni Ekstraksiya jarayoni Reja

Ekstraktorlarni hisoblash elementlari
1. Moddiy balans: ekstraksiyalashga berilaetgan modda mikdori, undagi ajratilayotgan modda konsentrasiyasi, erituvchi mikdori, -ajratilayotgan moddaning undagi konsentrasiyasi, ekstrakt mikdori, uning konsentrasiyasi, qattiq moddaning qoldiq miqdori, va ajratilayotgan moddaning undagi konsentrasiyasi bo'lsa, unda
Umumiy moddiy balans tenglamasi:
:
va ajratilayotgan modda bo'yicha moddiy balans tenglamasi:
(21.12)

va deb olsak,

ва

Issiqlik balansi:

----------------------------------------------------------------
Issiqlik kirishi ! sarflanishi
_________________________________!______________________________

1. Qattiq modda bilan ! Qattiq modda bilan:

2. Erituvchi bilan ! Eritma bilan
3. Ekstraksiyaga berilayotgan ! yo'qotilgan issiqlik miqdori
issiqlik miqdori: !
!
Issiqlik balansi tenglamasi: !
----------------------------------------------------------------
(21.13)

Bu issiqlik balansi tenglamasida erish issiqligi hisobiga olinmagan. Ekstraktorni asosiy o'lchamlarini aniqlash. Ekstraktorning asosiy o'lchamlarini aniqlash uchun muvozanat va ish chiziqlari quriladi. Konsentrasiya o'zgarish pog'onalarining soni aniqlanadi. koordinatalarida muvozanat chizig'i diagonal chiziqni tashkil qiladi. Ish chizig'i esa boshlang'ich va oxirgi konsentrasiyasi bo'yicha aniqlanadi. Ushbu diagramma bo'yicha pog'onalar sonini aniqlab, uni ekvivalent balandlik qiymatiga ko'paytiriladi.

Suyuqliklarni ekstraksiyalash
Suyuqliklarni ekstraksiyalash bu diffuziya jarayoni bo'lib, ikki bir-birida erimaydigan suyuqlik ishtirokida o'tadi va bu suyuqliklar orasida ajratilayotgan modda tarqaladi. Erituvchi suyuqlik-ekstragent, hosil bo'lgan yangi eritma - ekstrakt va dastlabki eritmaning qoldigi - rafinat deb ataladi. Hosil bo'lgan ekstrakt va rafinat bir-biridan tindirish, sentrifugalash va boshqa usullar bilan ajratiladi.
S-S sistemalarning muvozanati. Ajratilayotgan komponentning fazalar bo'yicha tarqalishi muvozanat sharti orqali aniqlanadi. Eng oddiy holatda, agar erituvchi va dastlabki suyuqlik bir-birida butunlay erimagan holda bo'lsa, muvozanat sharti quyidagicha bo'ladi: va muvozanat holi tarqalish koeffisienti orqali ifodalanadi.
(21.14)
ajralayotgan modddaning ekstraktdagi konsentrasiyasi, ajratilayotgan moddaning rafinatdagi konsentrasiyasi, tarqalish koeffisienti. o'zgaruvchisi bo'lsa, muvozanat ekstrakt izotermasi orqali ifodalanadi. va uni ko'rinishi tajriba orqali aniqlanadi.
Suyuqliklarni ekstraksiyalashda uchta komponent ( ekstraksiyalanayotgan suyuqlik, ajratilayotgan komponent va erituvchi) ishtirok etadi, shu sababli bu jarayonni o'rganishda uchburchakli diagrammadan foydalaniladi (Gibbs eki Rozenbaum diagrammasi). Teng tomonli uchburchaklik, uning tomonlarida komponentlarning miqdori (% hisobida ko'rsatilgan). Uchburchaklikning qirralari toza holdagi va komponentlarga to'g'ri keladi. Uchburchaklikning tomonlarida esa binar aralashmalarga to'g'ri kelgan nuqtalar joylashgan. Uchburchaklikning ichidagi har bir nuqta uch komponentli aralashmaning tarkibini ifodalaydi.
Bu tarkibni aniqlash uchun nuqtadan uchburchaklik tomonlariga parallel qilib chiziqlar o'tkaziladi va tomonlarda va komponentlarning tarkibi aniqlanadi.
Suyuqliklar bir-birida qisman erigani uchun uchburchaklik diagrammada ikki qism - gomogen - bu erda uchchala komponent bir-birida butunlay eriydi, va geterogen qism - bu erda suyuqlik ikki fazaga -rafinat va ekstraktga bo'linadi.
Bu qismlar diagrammada chiziq binodal-chiziq bilan ajralgan; chiziqlar esa muvozanat chizig'i - konodlar deb ataladi. Konodlarning og'ish burchagi tarqalish koeffisentiga bog'liq. Agar aralashma nuqtasi bilan ifodalansa, unga erituvchi qo'shilganda aralashma hosil bo'ladi va bu aralashma tarkibi nuqtasi bilan ifodalanadi. Bu aralashma esa ikki fazaga bo'linadi.



Hosil bo'lgan ekstrakt va rafinat miqdorlari quyidagi nisbat orqali aniqlanadi: Richag qonuni bo'yicha ikki suyuqlikni aralashgani natijasida hosil bo'lgan suyuqlik tarkibini aniqlovchi nuqta shu ikkala suyuqlik tarkibini ifodalaydigan nuqtalarni birlashtiradigan chiziqda joylashgan bo'lib, bu chiziqni ikki qismga bo'ladi va bu qismlar suyuqliklar tarkibiga teskari proporsional bo'ladi:

Ekstraksiya jarayoni shu binodal chiziqdan pastroq joylashgan qismdagina olib borilishi mumkin.
Agar suyuqliklar bir-birida umuman erimasa, u holda turtburchak diagrammadan foydalansa bo'ladi.
ajralayotgan moddaning ekstraksiyalanayotgan suyuqlikdagi konsentrasiyasi; erituvchidagi konsentrasiyasi.
Ekstraksiyalashning asosiy usullari. Ekstraksiyalash 2 bosqichdan iborat-aralashtirish va ajratish hamda
1) bir pog'onali;
2) ko'p pog'onali;
3) qarama-qarshi oqim bilan ekstraksiyalash bo'lishi mumkin.
Ekstraktorlar uch turga bo'linadi- 1) aralashtirgich - tindirish, 2)kolonnali,(nasadkali sochib beruvchi, polkali, tarelkali, va gravitasion markazdan qochma kuch ta'sirida ishlaydigan) ekstraktorlar.
Tindirgichlarning oddiysi gorizontal joylashgan idishdir.
Murakkablari gidrosiklon, sentrifuga, markazdan qochma va separatorlar
Anorganik moddalarni suvdagi eritmasidan ekstraksiyalashda bir yoki bir necha komponentni bir eritgich yordamida ajratsa bo'ladi.
Organik moddalar aralashmasidan ekstraksiyalashni 2 usuli bor. 1)bir eritgich bilan ekstraksiyalash: bu uch komponentli sistemani ajratish uchun: 2) 4 komponentli eritmalardan ikki erituvchi yordamida ekstraksiyalash qo'llaniladi.
Bir erituvchi bilan ekstraksiyalash ko'p qo'llaniladi va buni bir necha turi bor. 1) bir bosqichli; ko'p bosqichli; qarama-qarshi oqimda; kesishgan oqimda;
Bir bosqichli ekstraktor 2 qismga bo'linadi 1) aralashtirgich. 2) ajratish. Ajratish tindirgichlarda olib boriladi. Tindirgichlar turlicha bo'lishi mumkin-oddiy gorizontal joylashgan idish;va murakkab- gidrosiklon, sentrifuga, markazdan qochma separatorlar.
Aralashtirgichlar-injektorli, diafragmali, markazdan qochma nasosli, oddiy ventilyatorlar bo'lishi mumkin.
Eng oddiy davriy ishlaydigan bir pog'onali ekstraktor. Odatda erituvchi ekstragentning zichligi berilgan suyuqlik zichligidan kichik bo'ladi va suyuqliklar ikki qatlamga bo'linadi.
Keyin suyuqliklar har xil idishga solinadi. Agar rafinatda ajratilayotgan moddaning konsentrasiyasi katta bo'lsa, unga yana ekstragent qo'shilib jarayon takrorlanadi.