Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 268
Текст из файла (страница 268)
З«отрк«торп пчгпозпзоокпо доя«топ»; о — одпапоппа оппорзтз; 6- боги«а запорото« Ц-9); 1 — «орпуо; 2 — доз«во даюпо (рпвогкз); 3 — откпдпоо лсппп; 4 — игуцор дзз «подо сзопоо о«сор«гоп«о; 5 — штуцер д«з от«од« коппоптрпроззппого р-ро; б — воз«о, Последоват. соединение 4 — 1б таких аппаратов в батарею (рис. 1, б) позволяет пеуейти к полунепрерывной противоточной схеме, Благодаря замкнутой системе коммуникаций удается периодически отюпочать от циркуляц. системы один из аппаратов, освобождать его от полностью истощенного матсрнви и заполнять свежим. Далее этот аппарат снова включают в систему циркуляции и подают в несо наиб. обосэсценный жстрагент, прошедший через все остальные аппараты; затем отключают след, аппарат, в к-рый до этого поступал чистый жсграгевт, и т.д.
С увеличением числа аппаратов процесс приближается к непрерывному, Гл. недостатки описанных эксгракторов, к-рые продолжают широко применвться в хим. произ-вах: большие затраты ручного труда прн их эхсплуатации, значит. потери экстрагируемого в-ва при выгрузке, высокж металлоемкосгь, трудность регулирования работы. Эксгржторы периодич, дейсгии используют в произ-ве небольших партий фармацевтич. препаратов, настоев, морсов и др.
Экстржторы полунепрерывного действия (батарея аппаратов) малоэффективны, громоздки и сложны в обслуживании. Экстрактвры непрерывного действия. К осн. экстржторам относятсв шнеховые и ленточные аппараты. Ш н е к овый экстракт ар(рис. 2) представляет собойтреххолонный аппарат с транспортир)тощим органом шнекового типа. Твердая фаза последовательно перемещаетсв через загрузочную, горйзонгальн)то и экстракц.
колонны навстречу движущемуся эксграгенту. В верх. части загрузочной колонны имеется сито для отделения жстржта от твердой фазы. Достоинства аппарата — малая металлоемкость и небольшая занимаемав площадь. Недостатки обусловлены конструкцией шнека, вокруг вала х-рого закручивается твердый материал; поэтому иногда шнек заменяют цепным транспорсирующим органом. Л е н т о ч н ы й э к с т р ак т о р (рис. 3) имеет стальной корпус, внутри к-рого расположен транспортер с перфорир.
лентой. Подаваемый в аппдрат материюс движетсв слоем 822 416 ЗКСТРАКЦИОННАЯ дэ й Ряс. 2. Швскозма оксзроктср нсзхзсрмюопз дсасзнвл: 1, 2, 3 — жрузочваа, зорюовтосо. взс н оксзрока. пснпнзв 4-б — наскн; 7- рзвкспзк свзо. высотой О,б — 1,2 и по верх, ветви транспортера. Дзйб равномерного распределения экстршенга по пов-сги млтяйизсю над слоем размещены распылители. Пройдя через слой материала, р-р поступает в воронку, откуда насосом подается в смежную зону, к-рав расположена в направлении, пруутивоположном движению ленты.
Распространены томке роторные аппараты карусельного типа, реализующие тот же Лринцип действия. Т Рве. 3. лсвточвма жстржтср вспрсрмвното дсвспаз: 1 — корпус; 2 ° бун- кср; 3 — лсвточвма трснспортср; 4 — зорожа; 5 — пососи. Преимушества экстрвкторов непрерывного действия, при- меняемых в многотоннажных ирою-вах, перед периодически функционирующими аппаратами: более высокий коэф.
массоотдачи от пов-сги твердых чжтнц к экстрвгенту; полное исключение ручного труда ппи обслуживании; возможность создания экстрактов большои единичной мощности и автоматизации Э. Интенсификация прпцесеа По сравнению с растворением Э, протекает медленнее. Длв его интенсификации целесообразны след. способм: 1. Повышение т-ры экстрагента.
Приводит к увеличению ковф. диффузии, что ускоряет извлечение рвстворенного и твердого в-в; в последнем случае возрастает и движущаа сила процесса с,— с, [см. ур-ние (8)]. При повышении т-ры снижается также вязкость экстрэгента, вследствие чего уменьшаются потери напора на прокачку р-рителя ч ез слой извлекаемого в-ва. .
Повышение относит. скорости движен и я ф а з. Способствует увеличению коэф. массоотдачи, что сокращает время Э. (если процесс не лимитируется внугр. ди ней). 3. нтенсивное перемешивание. Приводит к обновлению пов-сти контакта твердых частиц с эхстрагентом (эффективно при внешнедиффуаионном сопротивлении). 4.
Повышение д пален ия. Уменьшает обьем возвуха, «зицемленного» в пористом обьеме частиц при погружении твердого в-ва в эхстратент, н, следовательно, восстанавливает нарушенный при этом контакт внутр, пов-сги частиц с жидкостью. 823 5. Подвод энергии (вибрации, пульсации, ультразвуковые и инфразвуковые колебания).
Кроме тооз, при хим. р-цивх между в-вом и экстрагентом процесс можно усхорить, повышал хонцентрацию извлекаемого в-ва Э. используют: а) для извлечения соел, редких металлов, урана, серы и др. ю руд; б) для извлечения из пористых продуктов спеквния разл. в-в (ирою-во глинозема, Нар и т.д.); в) для выделения орг. саед.
из ржтит. сырья в произ-вах сахара, растит. и эфирных масел, р-римых кофе и чая, лек. сР-в и дрл г) Для образованна пористых структур путем добавления и послед. извлечения р-рнмого в-ва после фиксации структуры (напр., в произ-ве пористых пластмасс, применвемых ках ижниц, материал). Лпл.: Акс сл оруд Г.А., Л мслнскня В.М„Эксзрпнрооммс. Свснзм тзсвкос тою — внвкссто, Л, 1974; Ромовксв П.Г., Курочкино М.И., Эксзрмвровсвнс нз звсрдмк ммсрвааоо, Л., 1983; Ромсл«св ПГ., Фролов В.Ф., Мосссобмснвмс прспсссм зювнсскоа зознолопзв, Л., 1990, с.
117-48. Г.Л. Ам руа ЭКСТРАКЦИ()ИНАЯ КРОМАТОГРАФИЯ, см. Жидюуснпвтл лраиаюаграфил. ЭКСТРАКЦИЯ ЖИДКОСТНАЯ (позднелат. ех1гаспо — извлечение, от ехцайо — вьпхгиваю, извлекаю), перевод одного иви неск. хомпонентов р-ра из одной жидкой фюы в контактирующую и не смешивающуюги с ней др. жидкую фазу, сод жашую нзбират.р-ритель (эк отрагент); один из массо- Р менных процессов хим. технолопси, Используется лля извлечения, разделения и концентрирования растворенных в-в. Эксграгенгы обеспечивают переход целевых компонентов из исчерпываемой (тюкелой) фазы, к-раэ чаще эсену представляет собой воднмй р-р, в извлекюощую (дега)то) фазу (обычно орг.
жюхость). Две контактирующие жидкие фазы и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстрахц. систему. Извлекающав фаза вюпочает только эксгриънт (юти смесь экстрагентов) либо является р-ром одного или несу эхстрагентов в разбавителе, слузкащем ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ фнэ. (Щжгаотто ПЛОтНОСтЬ) И ЭКСГРаКЦ. СВ-Е эксгрэгентов. В качестве разбавителей используют, ках правило, жидкости (керосин, бензол, хлороформ и др.) либб ид смеси, к-рые в исчерпываемой фазе практически нерэсгворимы и инертны по отношению к извлекаемым компонентам р ра. Иногда кразбавитенямдобавыют модификаторы.
повышающие р-рнмость эксгрвгируемых компонентов в извлекающей фазе или облезчающие расслаивание фаз (спирты, кетоны трибугилфосфат и т.д.). К осн. стадиям Э.ж. относятся: 1) приведение в контакт и диспергированне фаз; 2) разделение нли рэсслаивание фаз на экстрахт (извлекающая фаза) и рафинат (исчерпываемач фаза); 3) вьщеление целевых компонентов из экстракта н регенерация эхстразента, длв чего наряду с дистилляцией наиб, часто применяют реэкстракцию (процесс, обратный Э. ж.), обрабатывая экстракт водными р-рами в-гь обеспечивающих полный перевод целевых компонентов в р-р илн осадок и их концентрирование; 4) промывка нксг(акта дчя уменыпенив содержания и удаления механически захваченного исходного р-ра.
В любом эхстрэкц, процессе после достиженю требуемых показателей извлечения фазы должны быть разделены. Эмульсии, образующиеся при перемешиванни, обычно термодинамически неустойчивы, что обусловлено наличием избыточной сноб. энергии вследствие большой межфазной пов-сти. Последняв уменьшается из-за конлесценции (слияния) капель дисперсной фазы.
Коалесценция энергетически выгодна (особенно в бинарных системах) и происходит до тех пор, пока не образ)чотся два слоя жидкости (см.Коалесяенлил, Тонкие пленки). Разделение эмульсий осуществляется, ках правило, в две стадии. Сначала довольно быстро осаждаются (всплывают) и коалесцируют крупные капли. Значительно более мелкие капли остаются в вцде «тумана», к-рый отстаивается довольно долго. Скорость рвссланвания зачастую определяет производительность аппаратуры всего эхстракц. процесса.
На практике для интенсификапии разделения фаз используют центЛ24 робсжмые силы и примемяют рата. устройства или насадки, к-рые располагают в отстойниках (см. виже). В ряде случаев расслаиваиию способствует электрич. поле. Осм. требования х иром. эксграгемтам: высокая избиратепьмость; высокая жстракц.
емюзсть по целевому компомемту; мизкия р-римость в рафимате; совместимость с разбавителами; легхость регемервции; высокие химо а в ряде случаев и радиациоммая сгойхость; меготпючссть ипи доститочмо высокая т-ра вспышки (более 60 С); невысокая летучесть и мизкаа токсичмоссь; доступмосгь и мевысохая стоимость. Наиб.
распросграмеммые иром. эхсграгемтм подразделяют ма след. классы: 1) нейтральные, извлечение к-рыми осуществляется по размым мехамизмвм в зависимости от кислотмости исходиого р-ра,— вода, фосфорорг. сосд. (гл. обр. трибугилфосфат), мефшмые сульфоксиды, насыщенные спирты, простые и сложные эфиры, апхдегцды, кетомы и дрд 2) кислые, к-рые извлекают катиомы метюшов в орг. фазу из водной,— фосфорорг. х-ты (ди(2-этилтехсил)фосформав к-та), карбомовые и мафтемовые к.ты, сульфокислоты, алкилфемолы, хслатообразующие сосд, (гидроксиоксиыы, алззшгидроксихимолимы, (3-дикетомы); 3) о с м о в м ы е, с помощью к-рых извлекает вциомы металлов из водных р-ров,— первичные, вгоричмые, третичмые амины и их сопи, соли четяертичмых аммомисвых, фосфомиевых и арсомиевых осмовамий и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
