Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2018-01-14 | 230 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При многоступенчатой перекрестной экстракции рафинат подается последовательно из одной ступени в другую, а поток экстрагента, разделяясь по количеству ступеней, подводится параллельно в каждую из них, экстракт также отводится из каждой ступени (рис. 15.4).
Рис. 15.4. Схема процесса многоступенчатой перекрестной экстракции
Решая уравнения материального баланса и равновесия для каждой ступени можно получить по аналогии с одноступенчатой экстракцией выражения для концентраций рафината и экстракта. Если коэффициент распределения не зависит от состава ( =const) и экстрагент распределяется поровну между ступенями () (можно показать, что такой способ распределения экстрагента оптимальный), то эти выражения будут иметь вид
; , (15.10)
;
(15.11)
.....
; . (15.12)
здесь определяется соотношением (15.8) и является экстракционным фактором всей установки в целом. Для отдельной ступени экстракционный фактор . По аналогии с (15.9) можно найти коэффициент извлечения для перекрестной экстракции
. (15.13)
Нетрудно убедиться, как это видно из таблицы 15.1, что для любых положительных значений экстракционного фактора () .
Таким образом, степень извлечения распределяемого компонента (степень очистки рафината) при одинаковых затратах экстрагента в случае многоступенчатой перекрестной экстракции выше, чем в одноступенчатой. Или подругому, для достижения одинаковой степени очистки рафината в многоступенчатой установке потребуется меньше экстрагента, чем в одноступенчатой.
Отношение увеличивается с увеличением экстракционного фактора и числа ступеней n (табл. 15.1). Эти величины могут служить параметрами оптимизации при проектировании установки для многоступенчатой перекрестной экстракции. Следует иметь в виду, что для перекрестной многоступенчатой экстракции существует минимальное значение экстракционного фактора, при котором возможно достижение заданной степени извлечения для бесконечного числа ступеней. Величина может быть найдена из
|
. (15.14)
Таблица 15.1
Коэффициенты извлечения для различных способов ступенчатой экстракции при =const, в зависимости от величины экстракционного фактора и числа ступеней n
=0,5 | =1,2 | =2 | |||||||
n =2 | n =5 | n =10 | n =2 | n =5 | n =10 | n =2 | n =5 | n =10 | |
0,428 | 0,492 | 0,500 | 0,725 | 0,899 | 0.969 | 0,857 | 0,984 | 0,9995 | |
0,360 | 0,378 | 0,386 | 0,609 | 0,659 | 0.678 | 0,750 | 0,810 | 0,838 | |
0,555 | 0,868 | 0,983 | 0,793 | 0,980 | 0.9996 | 0,889 | 0,996 | 0,99998 | |
0,333 | 0,545 | 0,666 |
Если для предыдущих способов многоступенчатой экстракции величина определяется во всей установке, то для данного
способа в отдельной ступени.
Если ¹const, то есть равновесная линия является кривой, то вместо аналитического способа определения конечных концентраций можно применять графический (рис. 15.5). Построение на диаграмме проводятся аналогично одноступенчатой экстракции, с учетом того, что рафинат с предыдущей ступени является исходной смесью для последующей, а . Построение проводится при различных значениях n, начиная с меньших. Выбирается такое число ступеней, для которого меньше заданной конечной концентрации рафината .
а)
б)
Рис. 15.5. Изображение процесса многоступенчатой перекрестной экстракции на диаграмме: а) n =4; б) n =1, n =2, n =3; , ,
Недостатком многоступенчатой перекрестной экстракции являются значительные потери инертного компонента с экстрактом, так как на практике полностью разделить их не удается даже при низкой взаимной растворимости. Еще одна причина редкого промышленного использования перекрестной экстракции заключается в существовании более эффективного способа экстракции противоточного, который будет рассматриваться в следующем разделе. На практике перекрестная экстракция применяется тогда, когда ценность представляет лишь рафинат, а экстрагент дешев и не требует регенерации. В этом случае можно на каждую ступень подавать большой расход экстрагента, например, , а не .
|
Тогда степень извлечения существенно возрастает за счет увеличения экстракционного фактора для каждой ступени () (табл. 15.1)
. (15.15)
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!