Extracția este procesul de extracție selectivă a componentelor unei faze lichide (sau solide) cu ajutorul unui solvent. În solvent, componentele extrase sunt ușor solubile, iar componentele rămase sunt puțin solubile. Prin urmare, solventul este numit selectiv sau selectiv.
În rafinarea petrolului, procesele de extrudare în sistemul lichid-lichid sunt utilizate pe scară largă în purificarea uleiurilor, motorinei, extracției hidrocarburilor aromatice.
Când solventul este amestecat cu materia primă, componentele sale sunt redistribuite între solvent și restul amestecului. Pentru extragerea componentelor necesare, este necesar să se obțină un sistem eterogen constând din două faze lichide între care se distribuie componentele extrase. La contactul cu solventul selectiv se formează două soluții: o soluție de extract care conține componentele extrase și un rafinat care conține componente nerecuperate. Aceste două componente formează un sistem de exfoliere, astfel încât acestea pot fi separate prin sedimentare sub acțiunea forțelor gravitaționale și centrifuge.
În timpul extracției, componenta extrasă (sau un amestec de mai multe componente) este distribuită între soluțiile de extracție și soluțiile rafinate formate în timpul extracției, în conformitate cu legea de echilibru:
unde - x1 și x2 sunt concentrațiile solutului respectiv în una și celelalte faze lichide;
K este coeficientul de distribuție.
Coeficientul de distribuție depinde de natura amestecului inițial și a solventului, compoziția amestecului și temperatura.
La alegerea solventului în considerare selectivitatea și puterea de solvent, care, pentru fiecare solvent nu sunt constante și depind de condițiile de proces ale procesului și compoziția chimică a materiilor prime. Cea mai mare selectivitatea solventului, componentele care vin în contact cu ea, o mai mare selectivitate corespunde mai mare coeficient de distribuție K. solvent mai mare putere a solventului, cu atât mai mare greutatea componentelor extrase pot fi dizolvate în ea și, astfel, în consecință, necesită un consum mai mic de solvenți sunt separate mai clar.
Selectivitatea și solubilitatea solventului sunt antibacteriene, de regulă, creșterea unui indicator duce la o scădere a celuilalt. Pe măsură ce crește temperatura, selectivitatea solventului scade, iar solubilitatea crește și viceversa.
De obicei, cu creșterea temperaturii, solubilitatea în ambele faze crește, iar când se atinge o anumită temperatură se formează o soluție uniformă, această temperatură fiind numită temperatura critică de dizolvare (KTP). În acest caz, procesul de extracție nu poate fi efectuat, deoarece nu este posibilă separarea soluțiilor de extract și soluții rafinate. Prin urmare, temperatura de funcționare a procesului trebuie să fie mai mică decât KTP.
Deoarece procesul de separare prin extracție are loc numai atunci când amestecul de solvent și substanțele care trebuie separate formează un sistem eterogen, este necesar să se aleagă un astfel de proces de temperatură care asigură o selectivitate suficient de ridicată și puterea de solvent a solventului.
Procesul de extracție este influențat de raportul dintre solvent și materia primă. În cazul unei cantități mici de solvent, la o temperatură adecvată, se dizolvă complet în amestecul inițial, formând o soluție omogenă. Cu o cantitate mare de solvent, amestecul inițial se dizolvă complet în solvent, formând de asemenea o singură fază. Fiecare valoare a raportului de alimentare-solvent corespunde unei anumite valori de temperatură, la care și peste care amestecul dat formează un sistem monofazat.
În condiții industriale, pentru extracție sunt utilizați solvenți cum ar fi fenol, furfural, N-metilpirolidonă. benzen, dietilen glicol. propan, etc.
Pentru a crea fluxul de circulație internă în coloanele de extracție și creșterea gradientului de temperatură de extracție se menține extracție claritate, adică Temperatura zonei rafinate (partea superioară a coloanei de extracție) este mai mare decât temperatura zonei de extract (partea inferioară a coloanei). Gradientul de temperatură, care, în cele mai multe cazuri este de la 5 la 30 ° C, este creată prin alimentarea materiei prime extractor și solventul la temperaturi diferite, precum și o porțiune de soluție de extracție de recirculare răcită.
În procesul de extracție, se pot distinge trei componente principale (componente condiționale): solvent selectiv, componente recuperabile și componente care nu pot fi extrase. Prin urmare, pentru a calcula procesul de extracție, diagramele triunghiulare au găsit o aplicare largă. După separarea solventului din soluția de extract, se obține un extract și o soluție de rafinat din soluția de rafinat.
Articole similare
-
Planificarea veniturilor fiscale ca etapă a procesului bugetar - educația elevilor
-
Esența proceselor de obținere a fierului și oțelului - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: