EKSTRAKCJA

Nazywamy proces selektywnego rozdzielania mieszanin za pomoca rozpuszczalnika cieklego lub gazowego w stanie nadkrytycznym. Rozrowniamy uklady eksrtakcyjne typu : ciecz-ciecz; cialo stale-ciecz; cialo stale-gaz w stanie nadktytycznym.

Ekstrakcja w ukladzie ciecz-ciecz:

Rozrozniamy mieszanine 2 mieszajacych się ze soba cieczy A- rozp pierwotny; B-subst rozpuszczona

Roztwor taki zadajemy specjalnie dobranym rozpuszczalnikiem zwanym ekstraktem C nie mieszajacym się lub mieszajacym się czesciowo z A

Ekstrakt

Rafinat

Stopien ekstrakcyjny to urzadzenie mechaniczne lub zespol takich urzadzen zapewniajacych wymieszanie oraz odpowiednio dlugi czas kontaktu cieczy bioracych udzial w ekstrakcji a nastepnie ich rozdzial na faze wzbogacona w skladnik rozpuszczony (ekstrakt) i faze zubozona w ten skladnik (rafinat)

Zalozmy ze do pojedynczego stopnia ekstrakcyjnego wprowadzamy surowke w ilosci S mol/s i rozpuszczalnik C mol/s. Aparat opuszcza E mol/s ekstraktu i R mol/s rafinatu.

Stezenie w poszczegolnych strumieniach oznaczamy Xs, Xc, Xe , Xr. Bilans materialowy ma postac:

;

Bilans skladnika B wynosi:

Na wykresie trojkatnym punkt Co reprezentujacy zanieczyszcony rozpusz C

laczymy z punktem S oznaczajacym sklad surowki . punkt M wyznacza ilosc uzywanej surowki i rozpuszczalnika z proporcji:

S/Co=MC/MS. W punkcie M lezacym w obszarze dwufazowym mieszanina rozdziela się na 2 fazy ekstrakt E i rafinat R , bedace w stane rownowagi termodynamicznej a ich ilosc wyznacza się z proporcji : R/E=ME/MR

Ekstrakcja stopniowa przeciwpradowa .

Unika się tu pewnych wad jakie niesie ze soba metoda wspolpradowa . w eksrtakcji ze stopnia nastepnego zawraca do stopnia poprzedniego. Rozpuszczalnik doprowadzamy do powstalej kaskady na przeciwleglym koncu w stosunku do surowki :

Bilans materialowy kaskady jest nastepujacy:

lub

Jeżeli chcemy znac liczbe stopni teoretycznych kaskady wyznaczamy przez operacyjny 0 , otrzymuje się go na procesie liniii bedacej przedluzeniem odcinkow
oraz
. Nastepnie korzystamy z ogolnej zaleznosci ze punkt 0,
,
leza na jednej lini.

Ekstrakcja w pradzie skrzyzowanym , wspolpradzie.

Jest to proces bedacy zwielokrotnieniem procesu zachodzacego w pjedynczym stpniu. Zasada prowadzenia tego procesu polega na tym ze rafinat stopnia poprzedniego zasila jako surowka stopien nastepny. Najlepsze wyksztaltowanie nastepuje w przypadku rownomiernego podzialu C na poszczegolne stopnie:

MIESZANIE

mieszania jest wyrównanie temperatur i/lub w przypadku cieczy niejednorodnych(zawiesin,emulsji itp.)mających

tendencje do grawitacyjnego rozwarstwiania,mieszanie stwarza stan równowagi dynamicznej.Na proces mieszania wpływają wlasnoscicieczy(gazu)jak i charakter ruchu powodujący mieszanie ,konstrukcja aparatu mieszajaczego jak i prędkość obrotow mieszadla.Rozpatrujac wpływ własności cieczy należy wskazac trzy istotne przypadki charakterystyczne dla roznej zmiennej lepkości cieczy zaleznie od prędkości obrotowej mieszadla:-CIECZE NIUTONOWSKIE-intensywnosc mieszania nie wpływa na zmiany lepkości plynu zaleznego jedynie od temp.procesu;

-CIECZE PSEUDOPLASTYCZNE BINGMANA-lepkosc maleje przy dużych obrotach mieszadla i energetycznie korzystniej jest prowadzic proces przy większej prędkości obrotow mieszadla;

-CIECZE ZINTEGROWANE-lepkosc wzrasta ze wzrostem liczby obrotow mieszadla ,mieszanie prowadzi się przy pewnym optimum obrotow.

TIKSOTROPIA-pod wpływem ciśnienia material jest ciecza a gdy nie ma ciśnienia to jest cialem stalym..

Klasyczne mieszadlo,dla układu w którym faza ciagla jest ciecz.Na rysunku układ profilu podczas mieszania oraz lokalnych kierunkow przemieszczania płynów.Jezeli mieszamy cos co się utlenia nie możemy doprowadzic do powstania leja.Mamy 12 rodzai mieszadel.Charakter ruchu cieczy okresla liczba Re nie jest kryterium uniwersalnym nie uwzglednia rodzaju mieszadla


-gestosc;
-lepkosc;n -predkosc obrotowa mieszadla;d-srednica mieszadla.Obraz ten będzie się zmienial w zależności od:

-wymiarow względem mieszadla(hid)

-wymiarow zbiornika(o średnicy D)

-budowy mieszadla i jegopolozenia względem ścian zbiornika

-pedu obrotu mieszadla n

-wysokosci slupa cieczy H w zbiorniku.

W pewnych warunkach wytworzona lepkość może osiągnąć poziom lapy mieszadla i procesowi

będzie towazyszyc napowietrzanie co jest korzystne.

MOC MIESZANIA to ilość energi przekazanej w jednostce czasu do cieczy.Moc silnika napędzającego mieszadlo może być odpowiednio wieksza,należy bowiem uwzglednis sprawność kinetyczna układu mieszadlo-silnik.

PRAWO BERNOULIEGO

W danej strudze suma energii jest stala (en potencjalnej, kinetycznej, objetosciowej)

Cisnienie, forma tego prawa: w strudze suma cisnien (statyczne, dynamiczne , geodezyjne) jest stale prawo bo dotyczy cieczy doskonalych:

---