Экстрагирование растворенного вещества
При контакте такого материала с жидким растворителем (экстрагентом) целевой компонент перемещается в жидкой фазе исходного растворителя в направлении к наружной поверхности частицы. Диаметр пор инертного материала настолько мал, что раствор в порах практически неподвижен. Следовательно извлекаемое растворенное вещество переносится из внутренних зон материала к его наружной поверхности за счет… Читать ещё >
Экстрагирование растворенного вещества (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Целевой компонент может находится внутри пористой структуры какого-либо инертного материала в состоянии раствора, заполняющего поры материала.
При контакте такого материала с жидким растворителем (экстрагентом) целевой компонент перемещается в жидкой фазе исходного растворителя в направлении к наружной поверхности частицы. Диаметр пор инертного материала настолько мал, что раствор в порах практически неподвижен. Следовательно извлекаемое растворенное вещество переносится из внутренних зон материала к его наружной поверхности за счет молекулярной диффузии.
Пористые структуры твердых частиц обладают большим разнообразием. Среди них следует выделить класс изотропных структур, обладающих тем свойством, что диффузионная проводимость в объеме частицы одинакова во всех направлениях (рис 32.3, а). Анизотропные пористые тела могут обладать регулярной структурой (рис 32.3, б). Примером таких тел являются растительные объекты, обладающие системой капилляров, в направлении которых наблюдается диффузионная проводимость. Пористые анизотропные тела с нерегулярной структурой (рис 32.3, в) характеризуются сложной закономерностью диффузионной проводимости в пространстве статистического распределения пор (в которых находится раствор) по размерам. Молекулярный перенос вещества завершается по достижении целевым компонентом внешних границ пористого тела, после чего реализуется конвективный перенос вещества в жидкой среде, окружающей пористое тело.
В непрерывном процессе экстракции растворенного вещества участвуют два потока, содержащие как минимум три компонента: 1-й поток — нерастворимое вещество А, в порах которого находится экстрагируемое вещество В и экстрагент С и 2-й поток — раствор экстрагируемого вещества В в экстрагенте С. 1 -й поток обычно называют нижним, а 2-й — верхним потоками.
Для трехкомпонентной системы связь между ее составом (также как и для жидкостной экстракции) удобно представить в треугольной системе координат (рис 32.4).
Вершины треугольника А, В, С характеризуют соответствующие компоненты А В, ВС и АС — бинарные смеси этих компонентов: А+В, В+С и А+С. Точки внутри треугольника (М и др.) отражают состав тройных смесей А+В+С. При условии, что точка Е соответствует насыщенному состоянию экстракта (В+С) при данной температуре, область AFC диаграммы отвечает насыщенному состоянию раствора компонентов В и С, при наличии которых возможен переход компонента В из твердой фазы в жидкую. Составы и количества образующихся смесей (а также отношения между количествами и составами получаемых экстракта (В+С) и рафината — нерастворимого компонента А, в порах которого удерживается некоторое количество раствора компонента В в экстрагенте Q определяются по рассмотренному ранее правилу рычага (см. гл. 29).
Например, если состав раствора соответствует точке Е (рис 32.4), то состав нижнего потока (точка М) может быть найден делением отрезка АВ в отношении AM/ME = GP !GA (GP и GA — количество раствора и нерастворимого вещества А соответственно). Дальнейшее построение процесса на треугольной фазовой диаграмме, включая определение теоретических ступеней, аналогично рассмотренному ранее (см. гл. 29).