ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

Мы профессиональная команда, которая на рынке работает уже более 2 лет и специализируемся исключительно на лучших продуктах.

У нас лучший товар, который вы когда-либо пробовали!

Наши контакты:

Telegram:

https://t.me/stuff_men

E-mail:

stuffmen@protonmail.com

ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много Фейков!

Внимание! Роскомнадзор заблокировал Telegram ! Как обойти блокировку:

http://telegra.ph/Kak-obojti-blokirovku-Telegram-04-13-15

Министерство образования и науки Российской Федерации. Федеральное агентство по образованию. Экстрагирование - от лат. Является одним из массообменных процессов химической технологии. Наряду с термином 'экстрагирование' часто применяют термин 'выщелачивание', название которого происходит от слова 'щелочь'. Действительно, в некоторых технологических процессах извлечения раствор содержит щелочь, однако во многих иных аналогичных процессах, также называемых 'выщелачиванием', щелочь вообще не используется. Поэтому термин 'экстрагирование', под которым понимают извлечение в системе твердое теложидкость, следует считать более общим и предпочтительным. Экстрагирование существенно отличается от экстракции жидкостной, которая протекает в гетерогенной системе жидкость - жидкость. При экстрагировании размеры твердых тел задаются предшествующими операциями измельчение. Различают два принципиально разных способа извлечения: В случае экстрагирования растворенного вещества пористый объем твердого тела заполнен раствором целевого компонента, который при извлечении диффундирует за пределы пористого тела в экстрагент. Классический пример - извлечение сахара из свекловичной стружки при ее обработке горячей водой. Экстрагирование твердого вещества происходит, если целевой компонент, заполняющий пористый объем твердого тела, находится в твердом состоянии. При обработке твердого тела экстрагентом диффузионной стадии предшествует стадия растворения целевого компонента. В обоих случаях пористый инертный скелет либо остается в неизмененном виде, либо подвергается определенным изменениям. К основным стадиям экстрагирования относят: Промышленные экстрагенты должны обладать высокой избирательностью, легко регенерироваться и быть сравнительно дешевыми. Таким требованиям отвечают вода, этанол, бензин, бензол, СС1 ацетон, растворы кислот, щелочей и солей. На скорость и механизм экстрагирования существенно влияет структура твердых пористых тел, особенности строения которых определяются их природой и технологической обработкой на стадиях, предшествующих экстрагированию. Такие тела могут обладать изотропной или анизотропной структурой. Изотропные тела имеют одинаковое строение во всех направлениях. Этому условию отвечают тела, состоящие из весьма малых сцементированных между собой частиц, а также тела животного или растительного происхождения, обладающие клеточным строением. При измельчении изотропных тел возможно появление анизотропии. Для анизотропных тел может наблюдаться регулярная анизотропия. Так, в случае растительных объектов, имеющих систему капилляров, направление вдоль капилляра предпочтительно для диффузионного переноса в сравнении с направлением, перпендикулярным к капилляру. При нерегулярной анизотропии тело можно рассматривать как совокупность емкостей, отделенных одна от другой непроницаемыми перегородками. Особенно неблагоприятно для экстрагирования существование замкнутых областей, изолирующих заключенную в них жидкость от экстрагента. В соответствии со вторым началом термодинамики при взаимодействии твердой и жидкой фаз их состояние изменяется в направлении достижения равновесия, которое характеризуется равенством химических потенциалов извлекаемого вещества в объеме твердого тела и в основной массе экстрагента. При извлечении растворенного вещества это равносильно равенству его концентраций в обеих фазах; условие нарушается, если целевой компонент адсорбируется твердой фазой, тогда равновесие определяется изотермой адсорбции. При извлечении твердого вещества равновесие обусловлено растворимостью целевого компонента, находящегося в контакте с экстрагентом, при полном же извлечении твердого компонента его концентрации в основной массе раствора и в пористом объеме выравниваются. Кинетически экстрагирование подчиняется законам массообмена, конвективной и молекулярной диффузии, а также законам переноса извлекаемого вещества из твердой фазы в жидкую. Движущая сила переноса целевого компонента - разность его химических потенциалов в фазах. На практике для упрощения связи между скоростью процесса и составом материальных потоков движущую силу экстрагирования выражают через переменный во времени градиент концентраций извлекаемого вещества в фазах. Массобмен обычно делят на извлечение растворенного вещества и вещества:. Диффундирующий из глубины пористого тела целевой компонент достигает его границ и переходит в экстрагент. Этот процесс выражается ур-нием:. Из уравнения 3 становится ясным физический смысл параметра Bi. При Bi параметр , т. Подбирая определенные условия, для обеспечения макс. Систему уравнений 1 и 2 необходимо решать совместно с уравнением материального баланса, устанавливающим зависимость между с и c 1. Эта зависимость определяется схемой взаимодействия фаз при экстрагировании прямоток, противоток. Возможны различные варианты распределения твердого целевого компонента по объему частицы. В большинстве случаев наблюдается равномерное распределение. Вследствие растворения вещества и диффузии его за пределы частицы область, содержащая твердый целевой компонент, при экстрагировании систематически сокращается. Процесс описывается уравнением 1 при краевых условиях: Вместо решения задачи с подвижной границей раздела фаз можно использовать также приближенное уравнение:. Рассматривая медленный процесс извлечения твердого вещества как квазистационарный, т. Более общую задачу непрерывного экстрагирования прямоток, противоток решают, используя уравнения материального баланса 4 и 5. По сравнению с растворением экстрагирование протекает медленнее. Для его интенсификации целесообразны следующие способы: Экстрагирование используют для извлечения соединений редких металлов, для извлечения из пористых продуктов спекания различных веществ, для выделения органических соединений из растительного сырья, для образования пористых структур путем добавления и последующего извлечения растворимого вещества после фиксации структуры напр. Смесь растворителя экстрагента с извлеченным компонентом называют экстрактом, а смесь, оставшуюся после экстракции, - рафинатом. Процесс экстракции происходит при взаимодействии жидкой и твердой фаз или только жидких фаз. В качестве примеров можно привести: В первую очередь, аппараты экстрагирования делят на экстракторы для твердых и для жидких тел. В аппаратах для твердых тел экстракцию осуществляют по периодическому и непрерывному способам. При периодической работе цикл состоит из загрузки, экстрагирования, выгрузки и подготовки к следующему циклу. Для непрерывно действующих аппаратов не требуется затрачивать время на загрузку и выгрузку продуктов, поэтому цикл их работы сокращается, а производительность возрастает. Периодически действующие аппараты объединяют в батареи рис. Для ускорения экстрагирования растворитель нагревают в теплообменниках. Загрузку и выгрузку твердого материала выполняют поочередно для каждого аппарата. Такие экстракторы различают по способу перемещения в них твердых веществ. Так, в экстракторе, материал перемещается вертикальным шнеком вверх. В другом аппарате он перемещается цепью со скребками. В гребковом экстракторе твердый компонент смеси перемещается специальными гребками, установленными на общем валу и помещенными в отдельных секциях. В барабанном экстракторе твердый материал перемещается при вращении барабана, снабженного установленными по спирали гребками. Рисунок 1- Аппараты для экстрагирования твердых тел. Аппараты непрерывного экстрагирования жидкостей устроены следующим образом: Под действием центробежной силы легкая жидкость устремляется ближе к оси, а тяжелая — ближе к периферии, создавая этим противоточное движение жидкостей. Рисунок 2 - Аппараты для экстрагирования жидких тел. Насадочный колонный экстрактор рис. В колонном пульсационном экстракторе рис. Это повышает эффективность процесса экстракции. В колонном аппарате рис. В смесительно-отстойном аппарате рис. Существуют и другие классификации экстракторов. По взаимному направлению движения твердой фазы и экстрагента экстракторы подразделяют на прямоточные и противоточные, по режиму работы - на аппараты периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. Из представителей периодического и полунепрерывного действия наиболее распространены камерные аппараты реакторы с механическим, пневматическим или пневмомеханическим перемешиванием, а также так называемые настойные чаны с неподвижным слоем твердых частиц с циркуляцией перколяторы и без циркуляции экстрагента. Аппараты для экстрагирования в плотном слое обычно располагаются вертикально и имеют комбинированную форму: На решетку сверху загружается слой твердого материала, через который сверху вниз протекает экстрагент; для выгрузки твердого остатка служит откидное днище. Рисунок 3 -Экстракторы периодического действия: Последовательное соединение таких аппаратов в батарею рис. Благодаря замкнутой системе коммуникаций удается периодически отключать от циркуля системы один из аппаратов, освобождать его от полностью истощенного материала и заполнять свежим. Далее этот аппарат снова включают в систему циркуляции и подают в него наиболее обогащенный экстрагент, прошедший через все остальные аппараты, затем отключают следующий, аппарат, в который до этого поступал чистый экстрагент, и т. С увеличением числа аппаратов процесс приближается к непрерывному. Главные недостатки описанных экстракторов, которые продолжают широко применяться в химических производствах: Экстракторы периодического действия используют в производстве небольших партий фармацевтических препаратов, настоев, морсов и др. Экстракторы полунепрерывного действия батарея аппаратов малоэффективны, громоздки и сложны в обслуживании. К основным экстракторам непрерывного действия относятся шнековые и ленточные аппараты. Рисунок 4 - Шнековый экстрактор непрерывного действия: Твердая фаза последовательно перемещается через загрузочную, горизонтальную и экстракционную колонны навстречу движущемуся экстрагенту. В верхней части загрузочной колонны имеется сито для отделения экстракта от твердой фазы. Достоинства аппарата - малая металлоемкость и небольшая занимаемая площадь. Недостатки обусловлены конструкцией шнека, вокруг вала которого закручивается твердый материал, поэтому иногда шнек заменяют цепным транспортирующим органом. Для равномерного распределения экстрагента по поверхности материала над слоем размещены распылители. Пройдя через слой материала, раствор поступает в воронку, откуда насосом подается в смежную зону, которая расположена в направлении, противоположном движению ленты. Распространены также роторные аппараты карусельного типа, реализующие тот же принцип действия. Рисунок 5 -экстрактор непрерывного действия: Подаваемый в аппарат материал движется слоем высотой 0,,2 м по верхней ветви транспортера. Преимущества экстракторов непрерывного действия, применяемых в многотоннажных производствах, перед периодически функционирующими аппаратами: Система твердое тело - жидкость. Экстрагирование из твердых материалов. Массообменные процессы химической технологии. Интенсификация процесса экстракции и совершенствование оборудования для получения настоев. Хочу больше похожих работ Главная Опубликовать работу О сайте. Надежность систем автоматического управления 2. Роль секретаря в организации командировок. В России должность секретаря появилась в XV Очистка сточных вод методом осаждения г. Предприятие включает в себя обслужива Самая старая форма международных отношений - это международная торговля. Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей: Массобмен обычно делят на извлечение растворенного вещества и вещества: Этот процесс выражается ур-нием: Вместо решения задачи с подвижной границей раздела фаз можно использовать также приближенное уравнение: Рисунок 2 - Аппараты для экстрагирования жидких тел Насадочный колонный экстрактор рис. Современная теория основывается на теории Гельмгольца, математически Экстрагирование обжаренных полуфабрикатов Экстрагирование измельченного Процесс экстракции осуществляется при Электрокинетические явления , частоты и Основным технологическим процессом извлечения биологически активных веществ является экстракция Исключительно важное значение для товароведения имеет экономическая теория Известен, например, метод экстракции влаги из древесины ксилолом

ЭКСТРАГИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

Экстракция твердых и жидких веществ