Вся теория (1094484), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

В промышленности используют смесительно-отстойные экстракторы ,в которых осуществляется и смешение и разделение одновременно. Исходный раствор L и растворитель G по трубам 1 и 2 поступают в зону перемешивания 3 причем на входе в нее жидкости перемешиваются же в трубе 5 а затем мешалкой 4. Смесь поднимается вверх и перетекая через кольцеобразное пространство 9 попадает в зону расслоения 8.Отставшаяся тяжелая жидкость L выводится из корпуса аппарата через сифонную трубку 7, а легкая жидкость перетекает через переливной патрубок 10 .Аппарат имеет трубу 6, с помощью которой обеспечивается рецеркуляция взаимодействующих жидкостей через смеситель

П ри взаимной нерастворимости фаз процесс однократной экстракции представим на диаграмме х-у прямой ав –рабочая линия ступени, тангенс угла наклона которой равен отношению весовых загрузок исходного раствора L(F) и растворителя G ( S) Если при увеличении количества растворителя можно получить рафинад любой степени чистоты , то предельное насыщение раствор а определится точкой Yемах

27.НЕПРЕРЫВНАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ .МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС.ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА.

Исходный раствор непрерывно стекает вниз, отдавая распределяемое вещество движущемуся противоточному экстракту. Такой процесс осуществлен в насадочных колоннах или распылительных экстракторах Процесс непрерывной противоточной экстракции представлен на т реугольной диаграмме в виде линии FF0R GG0E причем рабочие составы фаз в любом поперечном сечении аппарата соответствуют точкам пересечения луча из полюса P с ветвями кривой R_i и E_i .Процесс в х-у диаграмме в виде прямой линии ав к аждая точка характеризует рабочие концентрации обеих фаз в любом сечении аппарата. Например х i-yi

Материальный баланс экстракции выражается общим для массообменных процессов уравнением в дифференциальной и интегральной формах проинтегрировав в пределах изменения концентрации от начальной до конечной получим

С оотношения между весовыми потоками распределяющих фаз преобразовав

В случае частичной взаимной растворимости фаз L ,G их величины не будет постоянной по высоте аппарата и отношение не будет постоянным – рабочая линия экстракции в х-у не будет прямой линией при частичной растворимости фаз. Уравнение материального баланса по общим потокам F,R-массовые количества соответственно исходного раствора и полученного рафинада S,E- массовые количества соответственно экстрагента и полученного экстракта .Если переписать уравнение в виде то МБ. Можно представить на треугольной диаграмме как процесс смешения исходных потоков F+S( с образование тройной точки N) из диаграммы соотношения можно найти количество необходимого для процесса экстрагента соотношения меду рафинадом и экстрактом

28.СТУПЕНЧАТАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ .ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА .ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА.

Состав одной из фаз при переходе от ступени к ступени меняется скачкообразно , а состав второй фазы –непрерывно. тарельчатый экстрактор –где сплошная фаза на каждой тарелке перемешана и имеет постоянный состав, скачкообразно меняющийся от тарелки к тарелке .дисперсионная фаза непрерывно меняет свой состав по все высоте аппарате. На диаграмме: на первой с тупени экстракции при контактировании исходного раствора F с экстрактом E₂ поступающим со второй ступени образуется тройная смесь N₁ после расслаивания E=E₁ и рафинат R₁ В результате контакта фаз равновесие не наступает вследствие малого времени контактирования .расслоение рафината R₁ и экстракта E=E₁ будет описываться рабочей хордой R₁E₁ связывающей составы фаз .концентрации распределяемого вещества не достигает равновесных значении.Во второй ступени контактирует рафинат R₁ с экстрактом третьей ступени E₃ образуя тройную смесь N₂ которая расслаивается на рафинад R₂ и экстракт E₂ на концах рабочей хорды R₂E₂ и.т .исходная смесь перетекает самотеком со ступени на ступень . отдает распределяемое вещество растворителю и входит из аппарата в качестве рафината R.Растворитель G поднимаясь со ступени на ступень ( дисперсионная фаза) насыщается распределяемым в еществом и выходит из аппарата в виде экстракта E.

На диаграмме х-у процесс представляется в виде рабочей линии ав.

2 9. Многократная экстракция с противотоком растворителя.

И сходный раствор F перетекает самотёком со ступени на ступень, отдавая распределяемое вещество растворителю S. В каждой ступени осуществляется однократная экстракция очищенного рафината более свежим противоточно движущимся растворителем. В последней ступени рафинат контактирует со свежим растворителем S. Противоток растворителя от последней ступени к первой (по току рафината) осущ-ся насосами. На первой ступени насыщенный распределяемым веществом растворитель контактирует с концентрир-м исходным раствором F и выходит в виде экстракта Е предельно насыщенного распределяемым веществом. При взаимной нерастворимости фаз процесс многократной экстракции с противотоком растворителя может быть представлен на диаграмме Х-У в виде рабочих линий ab, cd, ef однократной экстракции, причём концентрации рафината или экстракта на выходе из предыдущей ступени и на входе в последующую ступень равны.

30. Массопередача в системах с твёрдой фазой.Массопроводность.Диф-ные ур-ния массопров-ти.

В этом процессе, кроме массотдачи от поверх-ти раздела фазы в поток жидкости (газа, пара), имеет место и перемещение вещества в твёрдой фазе массопроводностью. К указанным процессам относят процессы адсорбции, сушки и выщелачивания (извлечение вещества растворителем из пор твёрдого тела). Для этих процессов хар-но уменьшение скорости по сравнению со скоростью молекулярной диффузии в аналогичных случаях. Закон, к-му подчинена кинетика переноса распределяемого в-ва в твёрдом теле: количество в-ва, переместившегося в тв. фазе за счёт массопров-ти, пропорционально градиенту концентрации, площади, перпендикулярной направлению потока вещества, и времени, т.е.

, где К – коэффициент массопроводности [м²/с] зависит от природы проходящего процесса (адс-я, сушка, выщелачивание), от ряда факторов, опред-х величину коэф-та молекулярной диффузии, и от структуры тв. пористого тела. Процесс перемещения вещества внутри тв. фазы может быть описан диф-м ур-м массопроводности:

. Из этого уравнения получаем диффузионный критерий Фурье (хар-т изменение скорости потока вещества, перемещаемого массопроводностью в тв. теле) , а также диффузионный критерий Био :

- схема перемещения распределяемого в-ва из тв. в жидкую (газовую, паровую) фазу.

31. Процесс сушки. Технические способы проведения процесса. Виды связи влаги с материалом.

С. – процесс удаления влаги из твёрдых влажных мат-в путём её испарения и отвода образующихся паров. По способу подвода теплоты к высушиваемому мат-лу различают:

- конвективная (газовая, воздушная) - теплоноситель непосредственно контактирует с высушиваемым мат-лом;

- контактная (кондуктивная) - теплоноситель не контактирует с мат-м, тепло передаётся ч/з разделяющую стенку;

- радиационная – теплота передаётся инфракрасными лучами;

- диэлектрическая – теп-та выделяется в мат-ле в рез-тате воздействия на него токов высокой частоты;

- сублимационная – высушивание мат-ла в заморож-м состоянии при глубоком вакууме.

Виды связи влаги…: 1.Химически связанная влага (входит в состав самого хим-го соед-я: гидроксиды, кристалло-гидраты), сушкой такую влагу не удалить. 2.Физико-химически связанная влага  влага находится в микропорах и связана с мат-лом на молекул-м уровне адсорбционными или осмотическими силами. 3.Механически (капиллярно) связанная влага  влага заполняет макро- и микрокаппилляры и может быть удалена не только сушкой, но и механически.

32. Основные способы сушки. Материальный баланс конвективной сушки.

Обозначим кол-во влажного материала, поступающего на сушку, в кг/ч, кол-во высушенного мат-ла в кг/ч, начальную и конечную влажность мат-ла (вес. %) соответственно через с1 и с2, а кол-во влаги, удаляемой при сушке, чере W кг/ч. Тогда МБ процесса можно представить равенством:

, для количеств сухого вещества: .

МБ по воздуху: L*x1+W=L*x2, где L – общий расход сушильного агента; х1 и х2 – влагосодерж-е сушильного агента до и после сушки. Если L=W/(х2-х1) разделить на W  l= 1/(х2-х1), где l – удельный расход сушильного агента.

1 . Однократная сушка. 2. Сушка с частичным возвратом отработанного воздуха и промежуточным нагревом.

«+»: понижение температуры сушки, большее начальное влагосодерж-е воздуха и большая линейная скорость его в сушильной камере.

3. Сушка с замкнутым циклом сушильного агента

АВ – нагрев, ВС – сушка, СД –

конденсация.

4. Сушка с рециркуляцией сушильного агента.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)