background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

1/11

 

 

Ekstrakcja i ługowanie 

 
 

Proces ekstrakcji polega na przechodzeniu jednego lub więcej składników z roztworu 

(lub ciała stałego) do drugiej fazy ciekłej, czyli rozpuszczalnika. W zależności od stanu 
skupienia substancji biorących udział w procesie rozróżnia się ekstrakcję w układzie ciecz -
ciecz
, gdy obie fazy są cieczami oraz w układzie ciało stałe - ciecz, gdy jedną z faz stanowi 
ciało stałe. W technologii żywności najczęściej mamy do czynienia z ekstrakcją w układzie 
ciało stałe - ciecz.  
 Ekstrakcją w układzie ciało stałe - ciecz nazywamy selektywne wymywanie jednego 
lub kilku składników z wieloskładnikowego ciała stałego. Jako rozpuszczalnik stosuje się 
ciecz - ekstrahent, w której dobrze rozpuszcza się składnik wymywany, a źle pozostałe 
składniki ciała stałego. Ekstrakcję w układzie ciało stałe - ciecz z zastosowaniem wody jako 
rozpuszczalnika nazywamy ługowaniem
 

Substancja ekstrahowana z porowatego ciała stałego może znajdować się w nim 

w postaci roztworu wypełniającego pory ziaren lub przestrzenie międzyziarnowe, albo 
w postaci rozpuszczalnego ciała stałego. W pierwszym przypadku przechodzenie substancji 
związane jest z dyfuzją rozpuszczonej substancji z porowatej przestrzeni szkieletu inertnego 
do rozpuszczalnika. W drugim przypadku dyfuzja musi być poprzedzona rozpuszczeniem 
substancji wymywanej. Tak więc rozpuszczanie może być jednym z etapów procesu 
ekstrakcji. 
 
Sposoby wzajemnego oddziaływania faz 
 
 

Przebieg procesu ekstrakcji uzależniony jest od różnicy stężeń między stężeniem 

roztworu w porach i stężeniem w głównej masie cieczy. Z punktu widzenia kinetyki procesu 
najkorzystniejsza sytuacja występuje wtedy, gdy stężenie w głównej masie cieczy jest równe 
zeru, ale ze względów technologicznych taka sytuacja jest jednak nieuzasadniona, gdyż celem 
procesów przemysłowych jest otrzymanie roztworu o jak największym stężeniu. Zwykle 
ekstrahent w wyniku kontaktu z ciałem stałym zwiększa swoje stężenie w sposób ciągły, 
a w związku z tym również stężenie na powierzchni ciała porowatego ulega ciągłym 
zmianom. Sposób realizacji procesu zależy od wzajemnego oddziaływania faz. 
 
Warunki równowagi 
 
 

W wyniku zmieszania rozpuszczalnika z odpowiednio rozdrobnionym ciałem stałym 

następuje przechodzenie substancji wymywanej z fazy stałej do ciekłej. Proces trwa aż do 
ustalenia się równowagi między fazami. Po osiągnięciu równowagi otrzymuje się 
dwuskładnikowy  ekstrakt, czyli roztwór wymytego składnika w rozpuszczalniku oraz 
pozostałość - tzn. rafinat. W przypadku, gdy aktualne jest prawo podziału równowagę 
ekstrakcyjną ilustruje na wykresie y-x linia prosta - rys. 1. Wykres sporządza się w układzie 
współrzędnych prostokątnych odkładając na osi rzędnych stężenia substancji w ekstrakcie (y), 
a na osi odciętych - stężenia w rafinacie (x). 

 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

2/11

 

y

x

t = const

· x

Stężenie rozdzielanego składnika w rafinacie

St

ęż

en

ie

 roz

dziel

an

eg

sk

ła

dni

ka

 w

 e

ks

tr

akc

ie

 

Rys. Wykres równowagi ekstrakcyjnej w układzie współrzędnych x-y 

 
W odniesieniu do ekstrakcji ciało stałe-ciecz wykres przedstawiony na rys. 1. rzadko może 
być stosowany. W takich przypadkach wygodniej jest posługiwać się wykresami trójkątnymi 
(patrz „Reguły wykresu trójkątnego”).  
 

W procesie ekstrakcji typu ciało stałe-ciecz uczestniczą trzy substancje: 

- substancja obojętna tzw. inert (A), stanowiąca szkielet ciała stałego i będąca nośnikiem 
substancji ekstrahowanej (B); 
- substancja aktywna (B – substancja ekrahowana), przechodząca z fazy stałej do cieczy; 
- rozpuszczalnik (rozpuszczalnik wtórny - (C). 
 
Równowaga między ekstraktem i rafinatem w procesie ekstrakcji typu ciało stałe-ciecz 
charakteryzuje się tym, że roztwór odbierany jako ekstrakt ma takie samo stężenie, jak faza 
ciekła pozostała w rafinacie. Warunki równowagi występujące w tej sytuacji ilustruje rys. 2. 
 

A

B

C

D

E

NERT

I

OZPUSZCZALNIK

R

UBST EKSTRAHOWANA

S

a.

 

A

B

C

D

E

NERT

I

OZPUSZCZALNIK

R

UBST EKSTRAHOWANA

S

F

b.

 

Rys. 2. Równowaga w procesie ekstrakcji typu ciało stałe-ciecz: a. ługowanie substancji 

ciekłej, b. wymywanie ciała stałego o ograniczonej rozpuszczalności w cieczy 

 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

3/11

 

 
Proces polega na ekstrahowaniu rozpuszczalnikiem C składnika B zawartego wraz z inertnym 
składnikiem  A w fazie stałej. Otrzymany ekstrakt jest roztworem dwuskładnikowym 
substancji  B w rozpuszczalniku C. Składy ekstraktów przedstawiają punkty leżące na boku 
BC trójkąta. Drugą fazę otrzymywaną po procesie ekstrakcji stanowi trójskładnikowy rafinat 
będący porowatym układem nośnika (inertu) A zawierającego w porach roztwór B w o tym 
samym składzie, co ekstrakt. Skład fazy rafinatowej przedstawia linia DE. Promienie 
wychodzące z punktu A pełnią rolę „cięciw równowagi”. Pod pojęciem cięciwy równowagi 
rozumie się linię prostą łączącą punkty reprezentujące składy rafinatu i ekstraktu pozostające 
w stanie równowagi.  
 
W przypadku, gdy substancja ekstrahowana B jest ciałem stałym występuje granica 
rozpuszczalności substancji B w cieczy C. Wówczas roboczy obszar wykresu określa 
położenie linii AF - rys. 2b. Punkt F oznacza skład roztworu nasyconego substancji B 
w rozpuszczalniku  C. Przebieg krzywej równowagi DE zależy od porowatości inertu A 
i wyznacza się go doświadczalnie. W praktyce bardzo często udział inertu A w rafinacie jest 
w przybliżeniu stały i linia DE przebiega równolegle do boku BC. 
 
Ekstrakcja jednostopniowa 
 
 

Prosty proces ekstrakcji jednostopniowej polega na zmieszaniu surówki S 

z rozpuszczalnikiem C. Po osiągnięciu równowagi następuje rozdzielenie mieszaniny na 
ekstrakt E i rafinat R. Schemat procesu pokazano na rys. 3. 
 

S

C

E

R

 

Rys. 3. Schemat prostego, jednostopniowego procesu ekstrakcyjnego: S – surowiec,  

C – rozpuszczalnik, E – ekstrakt, R - rafinat 

 
Ogólny bilans masowy procesu przedstawia równanie 

R

E

C

S

+

=

+

 

(1)

gdzie:  S – masa surówki, 
 

C – masa rozpuszczalnika, 

 

E – masa ekstraktu, 

 

R – masa rafinatu. 

Jednocześnie równanie bilansu materiałowego składnika ekstrahowanego (B) można zapisać 
w postaci: 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

4/11

 

R

E

S

x

R

y

E

y

C

x

S

+

=

+

0

 

(2)

gdzie:  x

S

 – stężenie składnika B w surówce, ułamek mas., 

 

y

0

 – stężenie składnika B w rozpuszczalniku, ułamek mas., 

 

y

E

 – stężenie składnika B w rozpuszczalniku, ułamek mas., 

 

x

R

 – stężenie składnika B w rozpuszczalniku, ułamek mas. 

 
Jeżeli stosujemy czysty rozpuszczalnik C (niezawierający składnika B), wówczas y

0

 = 0. 

Przebieg procesu prostego ługowania jednostopniowego, prowadzony z wykorzystaniem 
czystego rozpuszczalnika można interpretować za pomocą wykresu trójkątnego – rys. 4.  
 

A

B

C

E

NERT

I

OZPUSZCZALNIK

R

UBST EKSTRAHOWANA

S

S

R

M

 

 

Rys. 4. Bilans masowy ługowania jednostopniowego na wykresie trójkątnym 

 
Zakładając,  że surówka ekstrakcyjna zawiera dwa składniki – tzn. substancję obojętną 
(nośnik, inert) A oraz substancję ekstrahowaną  B na boku trójkąta  AB znajdujemy punkt S
odpowiadający składowi surówki. Jeżeli surówka jest trójskładnikowa, to punkt S leży 
wewnątrz trójkąta.
 Po zmieszaniu surówki S z rozpuszczalnikiem C powstaje mieszanina, 
której skład charakteryzowany jest punktem M leżącym na prostej SC. Położenie punktu 
znajduje się korzystając z reguły dźwigni: 

C

M

C

M

S

S

=

 

(3)

 
W dalszym etapie procesu mieszanina M ulega rozdzieleniu na ekstrakt E i rafinat R 
pozostające w stanie równowagi fizykochemicznej, a wobec tego ich składy będą 
charakteryzowane punktami leżącymi na przeciwległych końcach „cięciwy równowagi”. 
Zgodnie z regułą linii prostej, punkty M, R, E leżą na jednej prostej wychodzącej 
z wierzchołka  A. Masy ekstraktu E i rafinatu R wynikają z bilansu masy (równ. 1.) i 
jednocześnie mogą być określone z wykorzystaniem reguł linii prostej i dźwigni: 

E

M

E

M

R

R

=

 

(4)

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

5/11

 

W procesie ługowania proces wymywania składnika  B  może trwać tylko do momentu 
ustalenia stanu równowagi. W tym stanie skład roztworu zawartego między ziarnami ciała 
stałego jest identyczny ze składem roztworu odbieranego jako ekstrakt. Dlatego 
równowagowe składy ekstraktu i rafinatu zawsze znajdujemy na promieniach wybiegających 
z wierzchołka A. Ekstrakt jest dwuskładnikowy i jego stężenie znajdujemy na boku trójkąta 
BC, zaś pozostałość poekstrakcyjna (rafinat) oprócz roztworu B + C zawiera składnik interny 
A. Skład rafinatu określa punkt R leżący na przecięciu promienia AE  z linią równowagi.  
 
Ekstrakcja wielostopniowa w prądzie skrzyżowanym (tzw. współprądowa) 
 
 

Prosta ekstrakcja jednostopniowa daje zazwyczaj stosunkowo niski stopień 

wyługowania. Jeżeli celem jest jak najlepsze wymycie składnika z surówki, proces można 
wielokrotnie powtórzyć. Otrzymany rafinat R

1

 miesza się z nową porcją rozpuszczalnika, 

otrzymując ekstrakt E

2

 oraz drugi rafinat R

2

. Powtarzając te czynności wielokrotnie można 

otrzymać dowolnie czysty rafinat oraz szereg coraz słabszych ekstraktów. Proces ten, zwany 
procesem ekstrakcji wielostopniowej schematycznie, przedstawiono na rys. 5. 
 

S

C

C

C

E

E

E

1

1

2

2

3

3

R

3

R

R

1

2

 

 

Rys. 5. Zasada procesu ekstrakcji trójstopniowej w prądzie skrzyżowanym 

Ilustrację procesu dwustopniowego z wyraźnym wyodrębnieniem etapów zmieszania 
i rozdzielania faz przedstawia rys. 6. 
 

S

C

E

R

C

E

R

1

2

2

2

1

1

 

 

Rys. 6. Schemat procesu ekstrakcji dwustopniowej tzw. współprądowej 

 
Z analizy procesu wynika, że najkorzystniejsze wyniki daje ekstrakcja prowadzona z użyciem 
tej samej ilości rozpuszczalnika we wszystkich stopniach. Przebieg zmian stężenia ekstraktu 
i rafinatu w poszczególnych stopniach można zilustrować na wykresie trójkątnym - rys. 7. 
Oznaczenia na wykresie (rys. 7) odpowiadają schematowi procesu pokazanego na rys. 6.  

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

6/11

 

 

A

B

C

E

NERT

I

OZPUSZCZALNIK

R

UBST EKSTRAHOWANA

S

S

R

M

M

E

R

2

2

2

1

1

1

 

 

Rys. 7. Ługowanie dwustopniowe na wykresie trójkątnym 

 
Obliczenia procesów ekstrakcji współprądowej (ługowania wielostopniowego) na wykresie 
trójkątnym prowadzi się analogicznie, jak w przypadku ekstrakcji prostej. Polegają one na 
wielokrotnym powtarzaniu konstrukcji omówionej wyżej. Zmieszanie surówki S 
z rozpuszczalnikiem  C daje mieszaninę  M

1

. Położenie punktu M

1

 znajduje się zgodnie 

z regułami dźwigni i linii prostej. „Cięciwa” równowagi przechodząca przez ten punkt 
pozwala określić składy ekstraktu E

1

 i rafinatu R

1

. Reguła dźwigni pozwala obliczyć ilości 

tych produktów. Następnie mieszając znaną ilość rafinatu R

1

 z nową, taką samą porcją 

rozpuszczalnika C wyznacza się punkt zmieszania M

2

, a następnie znajduje składy ekstraktu 

E

2

 i rafinatu R

2

 itd. aż do osiągnięcia rafinatu R

n

 o żądanej czystości. Metoda ta pozwala 

wyznaczyć liczbę n stopni ekstrakcyjnych w procesie współprądowym przy zadanym stopniu 
wyługowania rafinatu. 
 Należy zwrócić uwagę,  że w przedstawionym procesie otrzymuje się coraz słabsze 
ekstrakty – punkty E

1

, E

2

 itd. leżą coraz bliżej wierzchołka  A.  Jednocześnie rafinaty 

z kolejnych stopni odznaczają się coraz niższą zawartością składnika wymywanego B - 
punkty R

1

, R

2

 itd. leżą coraz bliżej boku AC. 

 
Ekstrakcja wielostopniowa przeciwprądowa 
 
 

Ekstrakcja wielostopniowa współprądowa daje wysoki stopień wyługowania rafinatu, 

ale stężenie wymywanych składników w kolejnych partiach ekstraktu jest coraz niższe. 
Stanowi to poważne utrudnienie w przypadku, gdy pożądane jest jak najlepsze 
wyekstrahowanie substancji przy możliwie niskim zużyciu rozpuszczalnika. Niedogodności 
tych można uniknąć przez zastosowanie procesu przeciwprądowego, w którym czysty 
rozpuszczalnik kontaktuje się z maksymalnie wyrugowanym rafinatem w ostatnim stopniu. 
We wszystkich stopniach poprzedzających ostatni rafinat kontaktuje się z roztworem 
zawierającym substancję wymywaną  B. Surówka podawana jest do pierwszego stopnia. 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

7/11

 

Ogólny schemat takiego procesu przedstawia rys. 8. Obliczenia liczby stopni i stężeń 
w poszczególnych stadiach procesu wykonuje się metodami graficznymi. [Sięgnij po 
podręczniki wskazane na końcu tego opracowania.

 

S

C

E

E

E

1

2

3

R

3

R

R

1

2

 

 

Rys. 8. Zasada ekstrakcji wielostopniowej przeciwprądowej 

 
 

Cel ćwiczenia: 

• 

przeprowadzenie procesów ługowania sacharozy z buraków cukrowych w procesie jedno- i 

dwustopniowym; 

• 

sporządzenie bilansów masowych dla przeprowadzonych doświadczeń; 

• 

poznanie reguł posługiwania się wykresami trójkątnymi; 

• 

opanowanie techniki pracy z wykresami trójkątnymi – przedstawienie wyników doświadczeń 

na wykresach trójkątnych.  

 
Przygotowanie materiału do doświadczeń 

 

Burak cukrowy należy oczyścić z resztek gleby, opłukać i osuszyć. Z oczyszczonego 

buraka cukrowego sporządzić na tarce krajankę (surówkę ekstrakcyjną). Z uzyskanej krajanki 

wycisnąć za pomocą  ręcznej praski kilka kropel soku do naczyńka wagowego i oznaczyć 

refraktometrycznie zawartość substancji rozpuszczalnych w roztworze (y

S

).  

 

Ługowanie 1 stopniowe 

 

Po dokładnym wymieszaniu odważyć do wytarowanego naczynia około 50 g krajanki. 

Wyniki tarowania i ważenia surówki G

s

 należy podać z dokładnością 

±0,1 g. Następnie 

surówkę w naczyniu zalać wodą destylowaną (rozpuszczalnikiem wtórnym C), podgrzaną do 

60 – 65 

°C  w ilości  G

≈ 200 g  i  umieścić w łaźni wodnej z wytrząsarką. Wodę 

wprowadzoną do ekstraktora  G

C

 należy zważyć z dokładnością 

±0,1 g. Proces ługowania 

należy prowadzić w temperaturze 60 – 65 

°C przez czas podany przez prowadzącego, jednak 

nie krócej niż przez 30 min. Po zakończonym procesie za pomocą  ręcznej praski należy 

oddzielić ekstrakt od rafinatu i zważyć rozdzielone fazy otrzymując masy G

E

  i  G

R

.  We 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

8/11

 

wszystkich ważeniach należy zachować tą samą precyzję, tzn. 

±0,1 g. Po zważeniu należy za 

pomocą refraktometru laboratoryjnego oznaczyć stężenie sacharozy w ekstrakcie (y

E

). 

 

Ługowanie 2 stopniowe 

Odważyć do naczynia ekstraktora (lub zlewki) około 50g krajanki (G

S

). Następnie 

surówkę w naczyniu zalać podgrzaną wodą destylowaną (rozpuszczalnikiem wtórnym) 

w ilości równej połowie masy wody zastosowanej do ługowania jednostopniowego i umieścić 

w  łaźni wodnej z wytrząsarką. Proces ekstrakcji prowadzić przez czas podany przez 

prowadzącego, jednak nie krócej niż przez 30 min. Po zakończonym procesie za pomocą 

ręcznej praski należy oddzielić ekstrakt od rafinatu i zważyć rozdzielone fazy otrzymując 

masy  G

E1

  i  G

R1

.  Po zważeniu należy za pomocą refraktometru laboratoryjnego oznaczyć 

stężenie sacharozy w ekstrakcie (y

E1

). 

Rafinat otrzymany w wyniku pierwszego stopnia ekstrakcyjnego w ilości G

R1

 należy 

ponownie zalać nową porcją wody w ilości ok. 100g (równej ilości wody użytej 

w poprzednim  stopniu) i prowadzić proces przez następny okres czasu (ok. 30 min). Po 

zakończonym procesie za pomocą  ręcznej praski należy ponownie oddzielić ekstrakt od 

rafinatu i zważyć rozdzielone fazy otrzymując masy G

E2

 G

R2

Po zważeniu należy oznaczyć 

stężenie sacharozy w ekstrakcie (y

E2

) za pomocą refraktometru laboratoryjnego. Wyniki 

ważenia i oznaczeń stężenia sacharozy należy umieścić w protokóle, sporządzonym wg 

wzoru. 

 

Uwaga:  We wszystkich ważeniach należy zachować  tą samą precyzję, tzn. 

±0,1 g. 

Podczas doświadczeń należy kontrolować temperaturę wody w łaźni w podanym 

zakresie (60-65 °C) odpowiednio włączając i wyłączając grzałkę elektryczną.  

Oznaczenia refraktometryczne należy wykonywać po ochłodzeniu ekstraktu do 

20,0±0,5°C. 

 

 

Opracowanie wyników 

1. Obliczyć skład krajanki buraka (x

AS

, x

BS 

, x

CS

 ) biorąc pod uwagę, że na podstawie założonej 

koncentracji inertu w surówce można obliczyć ilość tego składnika G

AS

, jaką wprowadzono 

do procesu ługowania. Pozostałą masę surówki stanowi sok, składający się z wody C  

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

9/11

 

substancji rozpuszczalnej B. Na podstawie oznaczenia zawartości substancji rozpuszczalnej w 

soku buraka (y

S

) można obliczyć masy: substancji rozpuszczalnej G

BS

 i wody G

CS

 w surowcu. 

W obliczeniach należy operować stężeniami wyrażonymi w ułamkach masowych (tzn. wyniki 

oznaczeń w procentach masowych przeliczyć na ułamki). Zawsze obowiązuje zasada, że 

1

=

+

+

C

B

A

x

x

x

Skład krajanki buraka obliczamy, korzystając z definicji ułamka masowego. Udział inertu A 

zgodnie z założeniem wynosi x

AS

=0,05, zaś np. udział substancji wymywanej B wynosi: 

S

BS

BS

G

G

x

=

Udział wody x

CS

 trzeba obliczyć w sposób analogiczny.  

 

2. Sporządzić bilans masowy dla poszczególnych stopni ekstrakcji 

•  Bilans ogólny pojedynczego procesu ługowania: 

strat

R

E

C

S

G

G

G

G

G

+

+

=

+

 

•  Bilans składnika rozdzielanego  

BR

R

BE

E

BS

S

x

G

x

G

x

G

+

=

 

Uwaga: skład rafinatu oblicza się tak samo, jak skład surówki (pkt. 1.).Dla uproszczenia 

przyjmujemy, że w przybliżeniu udział inertu A w rafinatach jest stały i wynosi 4,5-5,5% 

3. Obliczyć stopień wyekstrahowania substancji rozpuszczalnych – tzn. obliczyć, jaka część 

(%%) substancji pierwotnie zawartej w burakach przeszła do ekstraktu w każdym 

doświadczeniu. 

4. Przeprowadzone procesy ekstrakcji (ługowania) należy przedstawić na wykresie 
trójkątnym i porównać dane odczytywane z wykresu z wynikami obliczeń.  
5. Sformułować wnioski 

Ze względu na wysoki udział wody korzystnie jest wykreślić operacje na fragmencie wykresu, 
przyjmując odpowiednio dużą długość boku trójkąta, np. L = 500 mm lub nawet więcej.  

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

10/11

 

Tabela 1. Wyniki doświadczeń (wzór) 
 

Ekstrakcja jednostopniowa / ługowanie jednostopniowe 

- masa surowca 

G

S

 

 

[g] 

y'

BS

 

 

[%] 

- zawartość substancji rozpuszczalnych w soku 
buraka 

y

BS

 

 

[-] 

- przyjęta do obliczeń zawartość substancji nie 
rozpuszczalnych (inertu) w burakach  
(z zakresu 4,5-5,5%) 

x'

AS

 

 

[%] 

 

x

AS

 

 

[-] 

- masa wody (rozpuszczalnika C

G

C

 

 

[g] 

- masa ekstraktu 

G

E

 

 

[g] 

- masa rafinatu 

G

R

 

 

[g] 

- stężenie substancji rozpuszczalnych w ekstrakcie 

x'

BE

 

 

[%] 

 

x

BE

 

 

[-] 

 

Ekstrakcja dwustopniowa / ługowanie dwustopniowe 

- masa surowca 

G

S

 

 

[g] 

y'

BS

 

 

[%] 

- zawartość substancji rozpuszczalnych w soku 
buraka 

y

BS

 

 

[-] 

- przyjęta do obliczeń zawartość substancji nie 
rozpuszczalnych (inertu) w burakach  
(z zakresu 4,5-5,5%) 

x'

AS

 

 

[%] 

 

x

AS

 

 

[-] 

- masa wody (rozpuszczalnika C) w stopniu 1. 

G

C1

 

 

[g] 

- masa ekstraktu w 1. stopniu 

G

E1

 

 

[g] 

- masa rafinatu w 1. stopniu 

G

R1

 

 

[g] 

x'

BE1

 

 

[%] 

- stężenie substancji rozpuszczalnych w ekstrakcie 
w 1. stopniu 

x

BE1

 

 

[-] 

- masa wody (rozpuszczalnika C) w stopniu 2. 

G

C2

 

 

[g] 

- masa ekstraktu w 2. stopniu 

G

E2

 

 

[g] 

- masa rafinatu w 2. stopniu 

G

R2

 

 

[g] 

- stężenie substancji rozpuszczalnych w ekstrakcie 

x'

BE2

 

 

[%] 

 

x

BE2

 

 

[-] 

 

background image

 

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej 

D04

 

 L. Zander 

 

11/11

 

Tabela 2. Wyniki obliczeń bilansu masowego (wzór) 
 

Doświadczenie nr 

1 2 3 

Obliczenia bilansu masowego 

Ekstrakcja dwustopniowa 

Bilans masy ogólny: 

Ekstrakcja 

prosta 

Stopień 1.  Stopień 2. 

- masa surowca 

G

S

 

[g]

   

- masa wody (rozpuszczalnika C

G

C

 

[g]

   

- masa ekstraktu 

G

E

 

[g]

   

- masa rafinatu 

G

R

 

[g]

   

- straty masy substancji ogółem 

G

strat

  [g]

   

- procentowo 

 

[%]

   

Skład surowca: 

 

 

 

- masa inertu w surowcu 

G

AS

  [g]

   

- masa substancji rozpuszczalnej w surowcu 

G

BS

  [g]

   

- masa wody w surowcu 

G

CS

  [g]

   

- stężenie inertu w surowcu 

x

AS

 

[-]  

 

 

- stężenie substancji rozpuszczalnej w surowcu 

x

BS

 

[-]  

 

 

- stężenie wody w surowcu 

x

CS

 

[-]  

 

 

Bilans masy substancji rozpuszczalnej: 

 

 

 

- masa substancji rozpuszczalnej w ekstrakcie 

G

BE

  [g]

   

- masa substancji rozpuszczalnej w rafinacie 

G

BR

  [g]

   

- straty masy substancji rozpuszczalnej 

 

G

stratB

[g]

   

- procentowo 

 

[%]

   

Skład rafinatu: 

 

 

 

- masa inertu w rafinacie 

G

AR

  [g]

   

- masa substancji rozpuszczalnej w rafinacie 

G

BR

  [g]

   

- masa wody w rafinacie 

G

CR

  [g]

   

- stężenie inertu w rafinacie 

x

AR

 

[-]  

 

 

- stężenie substancji rozpuszczalnej w rafinacie 

x

BR

 

[-]  

 

 

- stężenie wody w rafinacie 

x

CS

 

[-]  

 

 

Wielkości odczytane z wykresu trójkątnego: 

 

 

 

- masa ekstraktu 

G

E

 

[g]

   

- masa rafinatu 

G

R

 

[g]

   

- stężenie substancji rozpuszczalnej w ekstrakcie 

x

BE

 

[-]  

 

 

- skład rafinatu:  

 

 

 

 

- stężenie inertu w rafinacie 

x

AR

 

[-]  

 

 

- stężenie substancji rozpuszczalnej w rafinacie 

x

BR

 

[-]  

 

 

- stężenie wody w rafinacie 

x

CS

 

[-]