Экстрагсия

Мазмұны

Кіріспе 3

1. Бөліп алудың жалпы сипаттамасы 5

1.1 Бөліп алу үрдісі және оны қолдану саласы туралы жалпы мағлұмат 5
1.2 «Сұйық.сұйық» жүйесіндегі бөліп алу 6
1.3 «Қатты дене.сұйық» жүйесіндегі бөліп алу 9
1.4 Экстрагентті таңдап алу 10
1.5Экстракциялау үрдісіндегі материалдық баланс 11

2. Бөліп алудың тәжірибесі 13

2.1 Экстракторлар. Топтастырылуы. Жұмыс принципі 13
2.2 Экстракциялау кезінде қолданылатын органикалық еріткіштер 17
2.3 Экстракциялау кезінде өтетін химиялық
және масса алмасу процестері. 21

3. Вибрациялық табақты аппаратта тоңазытылған тұқымнан және жемістерден экстракт алудың тәсілдерін зерттеу 26

Қорытынды 31

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 32
Кіріспе

Экстракциялауды сұйық еріткіштерден қажетті өнімдерді ажырату үшін, сонымен қатар қойылған еріткіштерді алу үшін кеңінен қолданады. Экстракциялаудың артықшылығы оның үрдістің төмен жұмыс температурасы кезінде жүргізілетіндігі болып келеді. Бұл жоғары температурада ыдырап кететін сұйық заттар қоспасын ажыратуға мүмкіндік береді (мысалы, антибиотиктер).
Қатты денеден эксртакциялау (шаймалау, бөліп алу) – талғамалы қабілеті бар еріткіштің көмегімен қатты денеден бір немесе бірнеше заттек алу. Шаймалау күрделі де көпсатылы үрдіс, ол қатты дене тесіктерінде еріткіштердің араласуы, алынатын заттекті еріту, экстаргенттің ядролық ағынында бөлінетін заттекті жаппай беру және қалпын бөлу жазықтығына қатты дене капиллярындағы бөліп алынатын заттектің араласуы.
Тағам өнеркәсібінде шаймалаумен өсімдіктік немесе жануарлар тегінің капиллярлық-кеуекті денесін өндейді. Мұндай үрдістердің мысалы ретінде тұздау, маринадтау, сүрлеу және т.б. жатады. Онда тұзды немесе сулы еріткіш не құрамы бойынша күрделі газ кеуекті қатты өнімнің ішіне енеді, тесіктерді толтырып тұрған сулы еріткішпен араласады да өзінің еріткіш заттегінің бір бөлігін береді.
Еріткіш ретінде суды (қызылшадан қантты, кофе, цикория, шай бөліп алу үшін), спирт және сулы-спиртті қоспа (ликер-сулы және алкогольсіз сыра өндірістерінде тұнба алу үшін), жанармай, трихлорэтилен, дихлорэтан (майлы экстракциялау және эфир майы алынатын өндірістерде) және т.б. қолданылады. Шаймалау қант қызылша өндірісіндегі ең негізгі үрдіс болып табылады. Жанармайдың көмегімен күнбағыс тұқымынан өсімдік майы шығарылады.
Экстракциялау (лат. extractіo – бөліп алу) – таңдап алынған еріткіштер көмегімен сұйық немесе қатты заттардан бір немесе бірнеше копоненттерін бөліп алу әдісі. Экстракциялау бір жолғы (бір реттік немесе көп реттік) немесе үзіліссіз (перколяция) болады. Еріткіштен экстракциялаудың қарапайым тәсілі бөлетін құйғышта (сұйықтықтың төменгі қабатын ағызуға арналған түтікті және кранды ыдыс) экстагентті бір реттік немесе көп реттік шаю болып табылады. Үзіліссіз экстракциялау үшін экстрактор немесе перколятор сияқты арнайы аппараттар пайдаланылады. Құрғақ өнімнен жеке заттекті немесе белгілі бір қоспаны (экстракт) ажырату үшін зертханада Сокслет бойынша үзіліссіз экстракциялау кеңінен қолданылады.
Зертханалық тәжірибеде химиялық талдау кезінде экстракциялау реакциялық қоспадан таза заттекті ажырату үшін немесе талдау барысында реакциялық қоспадан бір өнім реакциясын үзіліссіз жою үшін қолданылуы мүмкін. Экстракциялау мұнай өнімдерінен ароматтық көмірсутектерді, минералдық кендерден металдарды, өсімдік шикізаттарынан органикалық қосылыстарды, т.б. бөліп алу үшін қолданылады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1. Блинова К. Ф. и др. Ботанико-фармакогностический словарь: Справ. пособие / Под ред. К. Ф. Блиновой, Г. П. Яковлева. — М.: Высш. шк., 1990. — С. 272.
2. Минина С.А., Каухова И.Е. химия и технология фитопрепаратов. / С.А. Минина, И.Е. Каухова. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. – С. 560.
3. Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/
4. Леонова М.В., Климочкин Ю.Н. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья: учебно-методическое пособие./ М.В. Леонова, Ю.Н. Климочкин - Самара, Самар. гос. техн. ун-т. 2012. – С. 118.
5. Аксельруд В.А., Лысянский В.М. Экстрагирование (система твёрдое тело - жидкость). / В.А.Аксельруд, В.М.Лысянский - Л.: «Химия», 1974. — С. 256.
6. Дытнерский Ю.И., Процессы и аппараты пищевых технологии. Часть 2. Массообменные процессы. / Ю.И.Дытнерский 1995. – С. 368.
7. Лекции кафедры ОФ и БМТ, Российского университета дружбы народов (РУДН).
8. Петров Б.И. Жидкость-жидкостная экстракция: вчера, сегодня, завтра /
9. Б.И. Петров – Изв. Алт. Гос. Университета, Химия. – 2010. – Т.67. – С. 184 – 191.
10. Айнштейн В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. – М.: Химия, 2002 г. – 1758 стр.
11. Зюлковский З. Жидкостная экстракция в пищевой промышленности. – Л.; Госхимиздат, 1963 г. – 479 стр.
        
        Кіріспе
Экстракциялауды сұйық еріткіштерден қажетті өнімдерді ажырату үшін, сонымен қатар қойылған еріткіштерді алу үшін кеңінен қолданады. Экстракциялаудың артықшылығы оның ... ... ... ... ... ... ... келеді. Бұл жоғары температурада ыдырап кететін сұйық заттар қоспасын ажыратуға мүмкіндік береді (мысалы, антибиотиктер).
Қатты ... ... ... ... алу) - талғамалы қабілеті бар еріткіштің көмегімен ... ... бір ... ... ... алу. Шаймалау күрделі де көпсатылы үрдіс, ол қатты дене тесіктерінде еріткіштердің ... ... ... ... ... ... ағынында бөлінетін заттекті жаппай беру және қалпын бөлу жазықтығына қатты дене ... ... ... ... ...
Тағам өнеркәсібінде шаймалаумен өсімдіктік немесе жануарлар тегінің капиллярлық-кеуекті ... ... ... ... ... ... ... маринадтау, сүрлеу және т.б. жатады. Онда тұзды немесе сулы ... не ... ... ... газ ... ... өнімнің ішіне енеді, тесіктерді толтырып тұрған сулы еріткішпен ... да ... ... ... бір ... береді.
Еріткіш ретінде суды (қызылшадан қантты, кофе, цикория, шай бөліп алу ... ... және ... қоспа (ликер-сулы және алкогольсіз сыра өндірістерінде тұнба алу үшін), жанармай, трихлорэтилен, дихлорэтан ... ... және эфир майы ... ... және т.б. ... ... қант ... өндірісіндегі ең негізгі үрдіс болып табылады. Жанармайдың көмегімен күнбағыс тұқымынан өсімдік майы шығарылады.
Экстракциялау (лат. extractіo - ... алу) - ... ... ... ... ... немесе қатты заттардан бір немесе бірнеше копоненттерін бөліп алу әдісі. Экстракциялау бір жолғы (бір реттік немесе көп ... ... ... ... ... Еріткіштен экстракциялаудың қарапайым тәсілі бөлетін құйғышта (сұйықтықтың төменгі қабатын ағызуға арналған ... және ... ... ... бір ... немесе көп реттік шаю болып табылады. Үзіліссіз экстракциялау үшін ... ... ... ... ... ... пайдаланылады. Құрғақ өнімнен жеке заттекті немесе белгілі бір қоспаны (экстракт) ажырату үшін зертханада Сокслет бойынша ... ... ... қолданылады.
Зертханалық тәжірибеде химиялық талдау кезінде экстракциялау реакциялық қоспадан таза заттекті ажырату үшін ... ... ... ... ... бір өнім ... үзіліссіз жою үшін қолданылуы мүмкін. Экстракциялау мұнай өнімдерінен ароматтық көмірсутектерді, минералдық кендерден металдарды, ... ... ... ... т.б. ... алу үшін ... ... аналитикалық химияда: элементтерді химиялық талдау, оларды бөлу және тазалау, т.б. үшін ... Онда ... ... ... ... жай және ... эфирлер, аминдер, т.б. қосылыстар пайдаланылады.
Экстракциялау объектілеріне қатты заттек, сонымен қатар сұйықтықты сәйкесінше біріктіруді алу ... ... ... ... экстракциялау жүйесінде және экстракциялау жүйесінде (сұйықтықты экстракциялау) деп бөледі.
Экстракциялауды кең мағынада таңдамалы әрекет ететін ... ... ... ... ... ... бір не болмаса бірнеше компоненттер алу үрдісі деп ... ... ... қатты-сұйық (мысалы, цианды еріткіш кенінен алтынды экстракциялау) немесе сұйық-сұйық жүйесінде жүзеге асуы мүмкін. Ал ... ... ... ... алу бір ... ерітілген басқа еріткіштің көмегімен біріншімен араласпайтын заттек ... ... ... үрдісі деп түсіндіріледі. Мұндай екі сұйық сала ретінде құрамында ... бар су ... ... ... мен ... сұйықтық пайдаланылады.
Экстракциялау үрдісінің сұйық қоспаны ажыратудың басқа үрдістерімен салыстырғанда негізгі құндылығы мынадай болып ... ... ... ... ... ... ... жүргізіледі);
* екі байланысу фазасы арасында масса алмасудың үлкен жылдамдығы (сулы ерітіндіде органикалық фаза кезінде олардың байланысының айырықша аумақтығынан);
* текті, қиын ... ... ... ... беретін экстрагендердің жоғары іріктемелігі;
* екі фазаны оңай ажырату (түрлі тығздықтағы араласпайтын сұйықтықтар);
* қатты сұйылтылған ерітіндіден металл алу ... ... ... металлды терең тазалау;
* жұмсалатын реагенттерді регенерациялау мүмкіндігі;
* үрдісті толықтай механизациялау және автоматтандыру мүмкіндігі.
Бұл жағдайлар экстракциялау үрдісін заманауи гидрометаллургияда кеңінен қолдануға ... ... ... ... ... алу ... және оны қолдану саласы туралы жалпы мағлұмат
Экстракциялық ажырату - ... ... ... ... шикі заттан талғамды әрекетті еріткішпен (экстрагентпен) өңдеу арқылы оның жеке компоненттерін шығарып алу ... ... ... ... экстракция- С-С жүйесінде бөліп алу.
- қатты фазалы бөліп алу - Қ-С ... ... ... ... - бір ... фазадан басқа фазаға, біріншіге ерімейтін немесе біртіндеп еритін, бірақ осы заттарды ерітетін бір немесе бірнеше ерітілген заттардың ... ... ... ... ... екі сұйық фаза кезінде өтеді.
Қатты денеден сұйық (ерітінді) экстаркциялауды көбіне бөліп алу үрдісі деп атайды. Егер бұл үрдісте ... ... су ... ... онда ... ... ... деп аталады.
Сұйық-сұйық жүйедегі экстракция процесі химия,мүнайлы химия, ... ... ... кең ... Олар таза күйде әртүрлі органикалық және мұнайлы химиялық синтездің өнімдерін, көп кездесетін жэне сирек ... ... ... ... және ... ... тазартуда тиімді. Сұйық-сүйық жүйедегі экстракция араларында экстрагирленетін заттар таралған шекті еритін және екі ерімей-тін сұйық ... ... ... ... алмасу үрдісі болып табылды.
Сұйықтық экстракциялау айдаумен бірге бір ... ... ... ... ... ... ... қарастыру қажет. Экстракциялау үрдісі көбіне экономикалық тұрғыда өте тиімді, мысалы, ажыратылатын компонент ... аз ... ... ... ( ... ... барлық сұйық қоспаны буландыру қажет емес). Сонымен қатар, экстракциялауды егер қоспаны ректификациядан ажырату мүмкін болмаса немесе қиын болса, ... ... ... қыздыру кезінде ректификацияланатын болған жағдайда мақсатқасәйкес пайдаланылады. Көбіне сұйықтық экстракциялауды экстрагент немесе еріткіш деп ... ... ... ... регенерациясы үшін қолданылатын ректификациялаумен байланыстырады.
Экстрагентті регенерациялау үшін ... ... ... ... және т.б. әдістер қолданылады. Экстрагенттің және ажыратылатын ертінідінің тығыздығы әр түрлі болуы қажет.
Экстрак m - ... ... ... ... - ... компоненттер жойылған ерітінді.
1.2 жүйесіндегі бөліп алу
жүйесіндегі экстракциялау - бөлінетін заттар анықталатын екі өзара байланысты ерімейтін ... ... ... ... фазаның қатысуымен өтетін диффузиялық үрдіс. Бұл әдіс XIXғ. ... ... ... бола ... 100 ... кейін - 50-60-ы жылдары кеңінен таралды. Бірнеше он жылдықтың ішінде ол ажырату мен органикалық біріктірулер мен микроэлементтерді ... ең ... ... ... ...
Сұйықтық экстракциялау екі технологиялық операциядан тұрады:
* еріткішпен ... ... ... ... ... ... үрдісі жүзеге асырылатын, компоненттің бір фазадан басқаға бөлік шекарасы арқылы көшуі жүреді.
* қалған сұйық қоспадан алынған еріткішті бөліп ... ... ... ... ... және еріткіштің өзара толық емес еруі жүреді - ал қарсы жағдайда ... ... іске ... ... ... бір ... тамшы түрінде басқа көлемге тарату (бөлшектеу) жолымен жүргізіледі.
Сұйық фазалардың өзара әрекеті нәтижесінде экстракт - экстрагентте және ... ... ... ерітіндісі - бөлінгіш компоненттері жойылған қалдықтық ... ... ... ... ... ... жоғарылыту үшін экстрагент пен бастапқы ерітінді арасында тығыз байланыс болуы керек. Фазалардың әрекеттесуі нәтижесінде экстракт - экстрагентте бөлініп алынған ... ... мен ... - ... ... толығымен алынған қалдық бастапқы ерітінді алынады. Алынған ... ... ... пен ... ... ... ... центрифугалау арқылы немесе басқа да механикалық әдістермен бөлініп алынады. Содан кейін экстрактордан керекті өнімді бөліп алуды жүргізеді және рафинаттан экстрагентті ...
... ... үрдісінің сұйық қоспаны ажыратудың басқа үрдістерімен салыстырғанда ең басты ... - ... ең ... жұмыстық температурасы болып келеді. Бұл үрдіс көбіне қалыпты ... ... ... Енді ... ... жылу шығынының қажеттілігі болмайды. Экстракциялау кезінде алуан түрлі еріткіштерден бастапқы қоспалы компонентінің химиялық ... ... ... жоғары таңдаулы экстрагентті іріктеп алуға болады. Сонда басқа масса алмасу үрдісінің көмегіне қарағанда ... ... ... қол ... ...
Өндірісте сұйықтық экстракциялаудың мына әдістері қолданылады (ережеге сәйкес, бір экстрагентті пайдаланған кезде):
* бір сатылы (бір реттік);
* айқасқан ... көп ... ... қарсы ағынды;
* сатылы қарсы ағынды;
* флегмалы қарсы ағынды;
Бір сатылы экстракция бөлу коэффициенті жоғары болған кезде қолданылады. Ол ... ... мен ... ... ал ... тепе-теңдігі орнағаннан кейін - қоспаны экстракт пен рафинатқа бөлу мағынасында ... ... бөлу үшін ... ... ... ... үшін - ... пайдаланылады.
Көп сатылы экстракция көп секциялы экстракторларда немесе экстракциялы қондырғыларда жүргізіледі. Ол ағынға қарсы экстрагентпен немесе бірнеше экстрагенттер ... ... ... ... жүргізіледі. Көп сатылы қарсы ағынды экстракция тоғыспалы токта эктракциялауға қарағанда біршама тиімді. Қарсы ... ... ... біршама жоғары орташа қозғалысты күш үрдісіне жетеді және ерітіндіден компонентті біршама толық бөлу жүреді.
жүйесінде экстракциялауға арналған құрылғының бір түрі ... ... ... ... ... ... ... Жәшікті экстрактор.
Сонымен аппараттың алатын көлемін азайту үшін компакты жәшікті экстракторды қолданады. Жәшікті экстракторда ... ... ... тік ағынды корпуста орналасқан. Ауыр фаза араластырғышқа корпустың жоғарғы оң бұрышына түседі де ... сол ... ... Суретте көрініп тұрғандай жеңіл фаза ауыр фазаға қарама-қарсы бағытта жүреді. Ауыр фаза (А-А ... ... ... төменгі бөлігінен гидравликалық затвор арқылы келесі араластырғышқа барады, ал жеңіл фаза аппараттың табалдырығынан өтіп ... ... ... шығарылады.
Мұндай аппараттардың құндылығы: араластырғышты-тұндырмада жүргізілетін эктракциялық үрдіс экстракцияның тиімділігін төмендетпей үзілуі және ... ... ... ... бұл түрі ... ... ... қайта өңдеу кезінде өте қолайлы, аз тонналы химико-фармацевтикалық өнеркәсіптік өндірісте немесе жабысқақ ерітінділі жұмыс кезінде қолданылады.
Фармацевтикалық өндірісте сұйықтық ... ... ... ... ... ... ... ББЗ (биологиялық белсенді заттар) бөледі, дәрі-дәрмектерді тазалау жүргізеді.
Экстракцияның келесі терминологиясы қабылданған. Екі еріту (сулы және органикалық) үрдісіне қатысатын ... ... және деп ... ... ... ... кезінде) олар және фазалар, ал экстракциядан кейін (тұндырма және ... - және деп ... ... ... ... сатылардан тұрады:
- бастапқы еріткішті және экстрагентті дайындау (2а сурет);
- органикалық және сулы фазаны ... бұл ... ... б, в сурет);
- осы фазалардың тұнуы және қабатталуы (көзбен жақсы бақыланады) (2 г ... );
- ... пен ... бөлу (2 д сурет).
2-сурет. Сұйықтық экстракция үрдісінің сызбасы. 1 - бастапқы еріткіш; 2 - экстрагент; 3 - ... 4 - ... ... ... (экстракт) экстрагенттен металдар органикалық фазадан сулы фазаға металлдың қайта көшуі үшін қолайлы жағдай ... ... да бір ... ... сулы ... ... өңдеу жасалатын реэкстракция әдісімен шығарылады,
Реэкстракция үрдісін жүзеге асыру сызбасы ... ... ... Мұнда органикалық фазадан заттарды бөлу үшін қолданылатын реагент реэкстрагент, ал алынған өнім - реэкстракт деп аталады. Олай болса, экстрагент пен ... - ... ... ал реэкстрагент және реэкстракт - сулы ... ... ылғи ... кейін экстрагент бастапқы жағдайға дейін регенерирленеді, сондықтан оны регенерирленген экстрагент деп ... ... ... және ... ... ... ... қарай келесі өнімдік белгілер қолданылады:
1. Экстракция:
экстрагент ... фаза ... ... сулы фаза ... ... органикалық фаза регенерирленген экстрагент
реэкстрагент сулы фаза ... ... ... өнімі тағы да сулы еріткіш - реэкстракт болып табылады. Бірақ реэкстракция нәтижесінде алынған сулы ... ... ... онда қоспа мөлшері мүлде болмайды немесе тек аздаған бөлігі ғана болады, еріткіштен қажетті компонентті бөлу негізгі қиындық болып табылады. ... ... ... ... ... ажыратқанда металлмен байытылады.
1.3 жүйесіндегі бөліп алу.
Кеуекті құрылымды күрделі қатты заттардан бір немесе бірнеше ... ... - ... - ... ... ... ... табылады. Бөлінетін компонент қатты заттың саңылауларында қатты ... ... ... ... ... ... ... бөлінуі жүреді, яғни бөлінетін компонент ақырындап сүйықтықта ерітіледі, ол бастапқы күрделі қатты заттардың саңылауларына өтеді жэне сұйықтықтың ... ... ... ... ... негізгі массасына диффузияланады. Екінші жағдайда ерітілген заттың бөлінуі орындалады, яғни ол қатты заттың саңылауларынан негізгі сұйық массасына диффузияланадыды.
Бөліп алу ... ... ... тұрады:
- еріткіштің қатты материал бөлігінің саңылауларына енуі;
- қажетті компонентті ... ... ... ... ... ішкі ... бөлігінен шекті диффузиялық қабатты (қабыршақ) пайда болумен фаза бөлігінің бетіне ... ... ... ... шекті диффузиялық қабат (қабыршақ) арқылы ауыстыру;
- бөлініп алынатын затты шекті диффузиялық қабаттың ... ... шаю ... көлеміне ауыстыру.
жүйесіндегі бөліп алу кезінде үрдіс келесі сатылармен лимиттелуі мүмкін:
Сыртқы ... ... ... көлемді диффузия жылдамдығы оның аумақтық концентрациясына қарағанда қатты материал бетінде және саңылауларда еріткіш концентрациясының аздығымен анықталады.
Ішкі ... ... ... зат ... ... ... ... кинетикалық. Кеуекті материал төменгі химиялық белсенділікте болғанда, ал саңылаудағы еріткіш концентрациясы аумақтағы ... тең ... ... ... біршама жоғары химиялық белсенділігі бар. Сондықтан, реакция кеуекті материалдың бетінде реакция жылдамдығы ... ... ... ... (заттың аз кеуекті кезінде) жағдайында өтеді.
Фармацевтикалық өндірісте қатты денеден ББЗ және фотохимиялық дәрі-дәрмектер (ДД) алу кезінде дәрі-дәрмектік өсімдіктік ... (ДӨШ) ... ... мүшелерінен және тіндерден, микроорганизм жасушаларынан ББЗ шығарады.
1.4 Экстрагентті таңдап алу.
Экстрагенттің басты қасиеті - іріктемелігі, яғни, оның қабілетін екі, үш ... одан да көп ... ... ... басымдылығымен сипатталады. Сондықтан біршама ең қолайлы деп бір ... ең ... ... және ең аз ... ... ... ... есептеледі. Экстрагенттің іріктемелі қасиеті бастапқы қоспа компонентінен өзара әрекетті ажыратуға, сол себепті олардың ... ... ... негізделген. Жоғары іріктемелік экстрагенттің шығынын төмендетуге және сұйықтық экстракция үрдісін айтарлықтай үнемді жүргізуге мүмкіндік ... ... ... үш топқа бөлуге болады:
1) органикалық қышқыл немесе сулы фазадан ... ... ... ... ... ... (фенол, нафтенді қышқыл, сульфоқышқыл және т.б.);
2) органикалық негіздегі тұздар бастапқы, ... және ... ... ... және т.б.), сол ... сулы ... анионды металл шығарылады;
3) нейтралды еріткіштер (су, спирт, альдегид, кетон және ... ... ... βв бөлу ... ... ... коэффициенті деп аталатын, мәні экстрагенттің іріктемелігі В үлестірмелі компонентіне қатынасы бойынша анықталумен сипатталады:
βв = (Ув/Хв)/(Уа/Ха) (2)
Іріктемелік коэффициенті ... ... ... ұшпалылық компонентіне ұқсас болып келеді.
Есептік теңдеуде (1) іріктемелік коэффициенті [ (2)теңдеу] келесі түрде болады:
βв = тв/та (3)
Бұл ... ... ... мәні ... тв ... өседі. βв = f(mв) болғандықтан, βв шамасы сол факторға тәуелді болатыны анық, тв - ... пен ... В ... ... ... ... βв = 1 кезінде үрдістің іріктемелігі нөлге тең болғандықтан, яғни, қоспаны бөліп алу мүмкін ... онда ... ... алу ... βв > 1 ... ... ... жағдайда βв мәні 2-ден аз болмауы керек. Егер қандай да бір экстрагент бөлудің аз коэффициентін иеленетін болса, бірақ басқа ... ... оны ... мақсатқа лайық, онда т мәнін рН ерітіндімен өзгертіп (диссоцирленген ... алу ... ... ... ... рН ... таңдау мұндай жағдайда β айтарлықтай артуына әкелуі салдарынан (3) теңдігінде тв артуы және та азаюы мүмкін. тв мәнін арттыру үшін ... ... ... ... ... қолдануды енгізуге болады.
разделение равновесие
1.5 Экстракциялау үрдісіндегі материалдық баланс
Егер экстракция фазасы үрдісіне қатысушылар мүлде ерімейтін болса, онда ... ... ... жалпы теңдікпен сипатталады. Фазалардың бір реттік өзара әрекеті кезінде (жүйелік экстракция) үрдістің материалдық балансы ағынмен теңдеу түрін алады:
Gн + Lн = Gк + Lк ... ... бұл ... ...
F + S = Е + R, (5)
мұнда F, S - бастапқы еріткіш пен экстрагенттің кг ... ... және R - ... ... пен paфинаттың кг сәйкес мөлшері.
Теңдеу (4) егер оның шамалары шығыс ... ... ... кг/с, ... ... ... үшін де ... мүмкін. қарастырылып отырған жағдай үшін жұмыс желісі теңдеуі экстракция үрдісінде масса ... ... ... арналған жалпылай сипатталады:
Ук = Ун + (L/G)(Xн- Хк). (6)
Сондықтан, фазаның ерімейтін өзара жағдайында экстракция үрдісін талдау және есептеу үшін үрдістің ... ... және ... ... ... ЧТТ ... ЧЕП арқылы) анықтайтын у - х диаграммалы фаза көмегімен тепе-теңдік пен жұмыс желісін графикалық ... ... ... ... ... сұйықтық экстракцияға жиі қатысатын фазалар біртіндеп өзара еруге қабілетті. Сондықтан, ... ... ... ... ... ... яғни, L/G қатынасы теңдеуде (6) тұрақты болмайды. Ендеше, у - х ... ... ... ... ... болатыны анық. Мұндай жағдайда жүйе ең аз үш компонентті ... ... ... талдау үшін тепе-теңдікті құруға арналған үш бұрышты диаграмманы ғана емес, ... ... ... ... ... ... ... керек.
Экстракция жүргізу тәсілдері
Бастапқы еріткіштен еріген затты шығару ... ... ... және ... және ... ... ... сұйықтық экстракция үрдісін жүргізудің түрлі нұсқалары бар. Дегенмен, кез келген бөліп алу екі негізгі сатыдан тұрады: ... ... ... үшін ... ... ... ... және пайда болған қоспаны экстракт пен рафинатқа бөлу. Бөліп алу үрдісі экстрагент ... ... оны ... пен ... жою жиі ... жүреді. Бұл үрдіс сатысын арнайы регенерациялық аппаратта жүргізеді.
Химиялық технологияда көбіне экстракция жүргізудің келесі әдісі ... Бір ... ...
2. ... тогы бар ... көп ретті экстракция, қарсы токты еріткішті көп ретті ... ... (бір ... экстракция. Бір ретті экстракция периодты немесе үзіліссіз тәсілмен өткізілуі мүмкін. Аппаратқа хF ... ... ... бар ... F ... толтырылады және оған уG концентрациялы G еріткішінің пропорциясы қосылады. Тепе-теңдік орнағанша дейін екі сұйық араластырылады. Араластырылу аяқталғаннан ... ... сол ... ... ... ... ... хR концентрациялы R рафинатының төменгі қабаты, одан кейін уE концентрациялы Е экстратының жоғарғы ... ... ... ... бөлу үшін ... ... қолданылады. Бұл жағдайда бір ретті экстракция процесі үзіліссіз тәсілмен ... ... ... F еріткішін және тұндырғыштан жаңа G еріткішті үзіліссіз қосқанда алынған E экстраты мен R ... ... ...
2. ... тогы бар еріткішті көп ретті экстракция. Бұл тәсіл бойынша экстракция жүргізу кезінде F бастапқы еріткіш және сәйкесінше рафинаттар экстракцияның әр ... ... мен ... ... S1, S2 және т.б. жаңа экстрагентті үлесті өңдейді, кейін ... ... ... ... ... ... ал Е1, Е2 және т.б. экстрактар әрбір келесі сатыдан кейін жүйеден шығарылады.
2. Бөліп алудың тәжірибесі
2.1. Экстракторлар. Классификация. ... ... ... ... ... негізінде жүзеге асырылады.
Үрдісті ұйымдастыру принципі бойынша экстракторлар үзіліссіз және ... ... ... ... ... ... экстракторлар келесі түрде болады:
- сатылы (секциялық);
- дифференциальды-контактылы;
- ... ... ... ескі экстракционды аппараттарға жатады. Бұл экстрактордың әрбір сатысы араластырғыштан тұрады, онда тұндырғыш тепе-теңдікке жақын уақытқа дейін ... ... да ... ... ... ... Тура ... бірінен соң бірі орналасқан сатыларда фазалардың жүруі қарама-қарсы бағытта жұмыс істейді. Аппараттың сатылары горизонталь орналасады немесе ... ... ... ... ... арасындағы үздіксіз контактіні және фазалардағы контентрациялардың бірқалыпты үздіксіз өзгеруін қамтамасыз етеді. Мұндай аппаратта фазаның ... ... ... ... ... ... ... аппараттарымен салыстырғанда орташа қозғалыстағы күштің айтарлықтай төмендейді. Экстракция - бұл масса алмасу процессі. Масса алмасудың тиімділігі масса ... ... және ... ... күш ... пропорционал. Масса алмасу бетінің аумағын арттыру үшін экстракторларда бір ... фаза ... ... тәсілінде) диспергирленеді және басқаға тамшы түрінде таратылады. Сұйық фазаны диспергирлеу үшін энергия шығыны ... ... ... ... ... ... ... түрде болады:
- сыртқы энергияны жеткізбейтін;
- сыртқы энергияны жеткізетін;
Сыртқы энергия орталықтан сыртқа тебуші күш, кинетикалық энергия ... ... және ... экстракторларда) түрде қондырғылардың, вибраторлардың (вибропульсациялық экстракторлар), пульсатордың көмегімен ... ... ... енгізіледі. Араластырғышты-тұндырғышты экстракторлар әрқайсысы араластырғыш пен бөлушіден тұратын бірнеше сатыдан құралады. Араластырғышта сыртқы ... ... ... ... фаза ... ... ... тегіс фазаны тарататын сұйық фазадан дисперигрирлеу жүреді. Дисперлік фазаға жеңіл және ауыр фаза ... ... - бұл ... ал заманауи қондырғыларда эмульсияны рафинат пен экстрактқа бөлетін - ... ... ... ... ... экстратордың сызбасы көрсетілген.
4-сурет. Араластырғыш-тұндырғышты экстратор қондырғысы: 1 - экстрактор; 2 - сепаратор
Табақты экстракторлар (5-сурет) - бұл ... ... ... ... табақты коллонналы аппарат. Табақшалы колонналардың принципиалды қондырғысы ондағы ректификация процесі көп рет ... ... бу және ... ... жанасуына негізделген. Осы мақсатта ол арнайы табақшалармен жабдықталған; масса алмасу негізінен осы табақшаларда өтеді. Табақшалар ... ... ... ... ... жағынан (ерекшеленеді) және элементтер құрамымен ерекшеленетін түрлі ... ... Жиі ... ... үшін ... МЕСТ ... ТШ бар.
5-сурет Табақты экстрактор: 1 - цилиндрлі корпус; 2 - ағызатын қондырғы; 3 - ... ... және ... секцияларында қажетті табақшалар саны орнатылады, оларды төменнен көтерілетін бу және ... ... ... ... ... жүреді. Бу мен сұйықтықтың қарама-қарсы қозғалысы керекті температурамен бақыланып ... ... ... тұратын ректификациялық табақшалар беті-төмен ағатын сұйықтыққа толтырылып тұрады. ... ... ... одан ... орналасқан табақшаға ағып отырады. Табақшадағы сұйық (флегма) қоспаның екі ... ... ... компоненттердің сандық қатынасы-оның қоректендіру секциясына және басқа табақшаларға қатысты орналасуына байланысты. Бөлінетін ... ... ... ... болуы керек.
Роторлы-дискілі экстракторлар (6-сурет) механикалық алмасатын фазалы ... ... Оның ... ... ... арақашықтығы бірдей сақиналы қалқа орнатылған. Колонна осінің бойында вертикалды түрде білік немесе ... және оған ... ... диск орнатылған. Ал ол айналдырғыш арқылы айналады. Ротордың дисктері қалқаға ... ... яғни ... ... диск ... секциясын құрайды. Сақина мен дисктер бойлай араластыруға кедергі ... ... ... ... ... және төменгі тұндырғыш зоналар жалғасады. Фазаның біреуін (жеңіл фаза) бөлгіштің көмегімен дисперленеді де ... ... ... ... ... көп рет редисперленеді. Фазаларды араластырғаннан кейін оның сақиналы қалқадан өткеннен кейін фазалардың тығыздығының әртүрлігіне ... ... ... Сол ... жеңіл фаза жоғарыға көтеріледі, ауыр фаза төмен түседі де келесі араластыру процесі жүруі үшін ... ... ... алып ... Роторлы - дискілі экстрактор: 1,5 - тұндырғыш аймақ; 2 - корпус; 3 - ... ... 4 - ... фаза ... ... жоғары жылжиды және жоғарғы тұндырғыш аймақта коалесцирленеді. фазаны жақсы бөлу үшін тұндырғыш аймақтың ... ... ... ... ... ... қалқанның орнына араластыру аймағы насадкалар қабатымен бөлінуі мүмкін, мысалы Рашига сақинасы, онда ... және ауыр ... үш ... бөлу өтеді. 7-суретте Рашига сақиналарымен толтырылған, трубиналы бұлғауыш және тұндырғыш аймақты экстрактор көрсетілген.
7-сурет. Роторлы-насадкалы экстрактордың фрагменті: 1 - ... 2 - ... ... 3 - ... ... ... артықшылығы:
- Рейнольдстің модифицирленген санының мәніне сәйкес келетін ... ... ... ... фаза ... ... ... аумағы мен масса берудің жоғары коэффициенті анықталады.
- орташа қозғалысты күшті арттыруға әкелетін секциядағы реакциялық ... ... ... ... ... мен ... ... мүмкіндік беретін ротордың айналу жиілігін реттеу мүмкіндігі.
Роторлы экстратордың үлгісін жасап шығу және ... үшін ... ... ... ... ... ... фазаның бөгелу ұзақтығын, масса беру коэффициентін, тегіс және ... ... ... экстрактордың шекті жүктемесін, фазаның бойлай және көлденең араласуын білу қажет.
Пульсациялы экстракторлар. ... ... ... ... ... (пульсация) жолымен енгізу екі әдіспен жүргізіледі: Аппарат ішінде қайтымды-ілгермелі қозғалыс берілетін кедір-бұдыр ... ... ... ... ... діріліның көмегімен; Аппарттан тыс арнайы механизм (пульсатор) арқылы; ол ... ... ... ... ... гидравликалық беріледі (8- сурет). Пульсация диспергирленетін фазаның тамшыларға жақын бөлінуіне ықпал етеді және ... ... ... ... арттырады, қарқынды араластырады, сонымен бірге диспергирленетін фазаның колоннада болу уақытын арттырады. Пульсациямен тиімділікті арттыру фазалардың байланысу бетін ... ... бұл ... ... ... масса алмасу коэффициенті төмендейді. Пульсациялы экстракторлардың кемшілігі - бұл аппараттардың диаметрі шектеулі (әдетте 600-800 мм). Диаметр артқанда ... ... ... ... (аппарат ағыны бойынша жылдамдыңтың біртексіз таралуы), сонымен бірге, аппараттағы үлкен көлемді сұйықпен пульсацияны тудыру үшін ... ... ... Корпус ішінде діріл беретін экстракторлар дірілді экстракторлар деп ... Бұл ... ... ... бөлуде өнімділік жоғары болады.
8-сурет Пульсациялы экстрактор: 1 -- жылжымайтын корпус; 2 -- айналатын диск; 3 -- ... ауа ... ... ... ... 4 -- ... хабарласуға арналған терезе; 5 -- пульсациялы камера.
Тербеліс жиілігінің (Af) амплитуданы көбейтуге байланысты пультациялы экстракторлар араластырғышты-тұндырғыш және ... ... ... ... ... режимде пульсацияның бір циклы үшін жеңіл фаза төменгі жоғары жатқан табаққа ... ... ... және ... ... ... ... ауыр фаза жеңіл сұйықтық қабаты арқылы қарама-қарсы қозғалады. Бұл режим үшін аздаған фаза контактісінің ұзақтығы мен фаза ... ... ... ... Af ... ... мөлшері азаяды және барлық экстрактордың табақ аралық аумағын толтыратын бір диаметрлі ұсақ ... ... ... эмульгациялық режим туындайды. Экстратор табағындағы саңылаудың өлшемі 3...5 мм құрайды, барлық саңылаудың аумағы колонна тілігін бойлай 20...25% ... тең ... ... аралық қашықтығы 50 мм.
Жақсы бөлу мен диспергирлеуге тік бұрышты саңылаулы және күрекшеге ... ... қол ... және ... ... артықшылығы - масса қайтару коэффициентін арттыру жолымен қол жеткізілетін массаны берудің тиімділігі, поцесстің орташа ... күші және ... ... ... ... ... қоса, пульсациялық және вибрациялық экстракторлар үшін айтарлықтай динамикалық жүктемеге төзетін біршама ... ... ... ... ... үшін ... шығындар қарапайым табақты экстракторларға қарағанда біршама жоғары.
2.2. Экстракциялау кезінде ... ... ... ... ... ... біріктірулер қолданылады.
Идеалды экстрагент келесі қасиеттерімен ерекшеленуі қажет:
- жеткілікті түрде іріктемелі болу ... ... ... ... бар, тек ... ... компоненттерді сулы ерітіндіден таңдап шығару);
- жоғары экстракциялық қабілеттілікті меңгеруі (өзінің аумақтық бірлігіне біршам бөлініп ... ... ... сіңіруі);
- органикалық фазадан металл шығаратын экстрагент регенерациясын жеткілікті түрде жеңіл жүзеге асыруды қамтамасыз етуі;
- ... ... ... ... (улы ... ұшпайтын, тұтанбайтын);
- сақтау кезінде немесе қышқыл және сілтімен байланыс кезінде беріктілігін сақтау;
- жеткілікті түрде ... ... ... ... табу ... мүмкін емес, сондықтан көбіне ымыралы шешім қабылданады.
Экстракциялық бөлу механизмінде масса ауыстыру маңызды рөл атқаратынын ескере ... ... ... ең ... ... ... тұтқырлығы болып табылады.
Тұтқырлық сиатының маңызы, фраза аралық шекараның энергиясы, ... ... ... ... ... туралы талдау үшін аса қажет, ол тек масса ауыстыру емес, сонымен ... ... ... және ... фаза ... ... тұну ... үшін де қажет. Дегенмен, органикалық экстрагенттер едәуір тұтқыр орта болып табылады. Сондықтан, органикалық фазаның тұтқырлығы ... ... ... ... ... ... фаза ... белгілі бір шектен жоғары артуы экстракция үрдісін кенет ... ... Сол ... ... ... металлмен айтарлықтай қанықтыруға қол жеткізбеген дұрыс. Бірақ кейбір жағдайларда экстрагентті мүмкін қанықтырудан ... ... ... ... ... жасанды түрде төмендету қажет.
Ендеше, экстракциядан кейін фазаның жақсы қатпарлануы үшін осы фазалар тығыздығында жеткілікті айырмашылық болуы ... ... ... сулы ... ... ... болы қажет. Сол себепті тәжірибеде экстрагент таза күйінде сирек пайдаланылады; оны көбіне тұтқырлығы мен ... ... үшін ... ... ... араластырады. Бұл қосалқы еріткіш оқшау болы келеді де, экстракция үрдісінне қатыспайды. Мұндай екі органикалық еріткішті жүйеде экстракцияның ... ... ... ... ... экстракциялық реагент деп аталады, ал экстракциялық реагентті еріткіш сұйылтқыш деп аталады. ... ... ... - бұл ... ... тек ... ... тұтқырлығы мен тығыздығын төмендету үшін ғана емес, сондай-ақ эктракциялық реакция кезінде пайда болатын өнімді ... үшін де ... ...
Органикалық еріткіштердің келесі түрлері біршама кеңінен қолданылады:
- көмірсутекті және ... ... ... ... ... ... ... біріктірулер;
- күкіртті біріктірулер.
Көмірсутекті және олардың ... ... ... ... ... ... ... пайдаланылады. Өйткені, көміртегі жоғары ұшпалы, отқа қауіпті және улы заттекке жатады, өнеркәсіптік үшін қолдануға олардың ... ... ғана ... ... келеді. Көп қолданылатындары: бензол С6Н6; толуол, немесе ... ... ... ... отын; гексан (С6Н4), октан (С8Н|8), бензин. Хлорлы туындылы көміртегінен біршама көп қолданылатыны төрт ... ... ССl4, ... СНС13 және ... СН2С12.
Хлорлы туындылар кейде органикалық емес біріктіру экстрагенті ... ... ... ССl4 ... СНСl3 бөліп алады GeCl4).
Оттекті экстрагенттер тұз түзуші құрамында бар және құрамында жоқ, біріктіру топтарына ... Тұз ... ... ... жоқ оттекті органикалық еріткіштер металлдан галогенидты, нитраттарды, роданидтарды және басқа да тұздарды шығаратын экстрагент ретінде ... Оған ... ROH, ... ROR, күрделі эфирлер R-OCO-R, кетондар R-COR, - кетондар RCOCH2COR жатады (мұнда R - ... ... ... тұздарды, не болмаса аз қышқылды ертікіште түзуде өте қышқыл еріткіштерде сәтті өтеді. Спиртті, эфирді, кетонды ... ... ... ... ... мысалы, сызба бойынша: mROR + nМеСl3 + pHCl = mRORnМеСl3рНСl. Мұнда қышқылдың шамасы осы ... ... ... әсер етеді.
Кәдімгі эфирден көбінесе диэтилді эфир С2Н5ОС2Н5 және оның хлор ... ... - ... СlС2Н4ОС2Н4Сl, немесе (С2Н4Сl)2О пайдаланылады. Хлорекс өте әлсіз негіз болып табылады және тек ... ... ... ... Ол азот пен тұзды еріткіштен қолайлы металлды аффинаж циклында қышылды экстракциялауда пайдаланылады. ... ... ... (ROH, где R - ... ... (С4Н9ОН), амилді (С5Н11ОН), изоамилді, гексилді (С6Н13ОН), каприлді (С7Н15ОН), октилді (С8Н17ОН), нонилді (С9Н19ОН), ... ... С7 - C9 және ... ... қолданылады.
Ацикликалық спирттен (циклды молекулада - үш және одан көп атомды көміртекті сақина) ... ... ... ... спирттен (циклды молекулада - бензолды ядро) -нафтол және , ' - ... ... ... ... ... ... RCOOH), ... бар оттекті органикалық еріткіштерді пайдаланған кезде суда ерімейтін бірігу-сабын- экстракция әсерінен тұз емес ... оның ... ... ... ... ... ... өзінің құрылымы бойынша димеризленген.
Бұл димеризация экстракция кезінде де сақталады, ... ... тұз M(HR2)2 ... болады. Карбон қышқылының көмегімен экстракциялау көбіне рН 0,5 аз болғанда рН ... ... ... емес тұзы ... ... Майлы қышқылды пайдаланумен экстракциялаудың бұл түрі CnH2n+1COOH мысалы, кольбатты гидрометаллургияда қоспадан кольбатты ерітіндіні тазалау үшін қолданылады.
Фосфорлы ... ... ... баяу ... және басқа металлдар шығару үшін кеңінен ... Бұл ... ... ... ... ... көміртегі атомымен оттегі арқылы байланысады (байланыс Р-О-С, фосфорлы қышқылдың орташа және қышқыл эфирі).
немесе ... ... Р-С, ... ... ... R - ... ... циклоалкильді немесе арильді (ароматты көміртегінің бір валентті қалдығы) радикал.
фосфорлы, фосфонды және фосфинді қышқылдың сондай-ақ, ауыстыратын фосфинді оксидтің орташа эфирінің ... ... ... ... Барлық осы реагенттер экстракциясы фосфорильді оттектің донорлы-акцепторлы қасиеті негізінде жүреді, яғни, қатарда артады:
.
Демек, осы бағытта бұл ... ... ... де ... ... қышқылдың орташа эфирінен экстрагент ретінде біршама кең тараған трибутилфосфат ТБФ ((С4Н9О)3 РО) алынды, ол радиоактивті металлдар ... ... ... жанғын өндірісте, көбінесе, уранилнитрат экстракциялау кезінде), сирек металл гидрометаллургиясында ... ... ... және т.б.) ... ДААФ ... тұз ... ... тантал және басқа да сирек жер элементтерінен скандия экстракциялау ... ... ... ... ... ... ... қабілеті оттегі атомымен салыстырғанда аздау болғандықтан, белгілі бір оттекті органикалық біріктірулерде оттекті күкіртке алмастыру күкіртті органикалық біріктірулердің экстракциялық қасиеттерін ... ... ... R2S; ... RSH; ... , ; ... және ... тиобірігулер негізігінің төмендеуі шығарудың іріктеелігін арттыруға әкелуі мүмкін, сондықтан, күкіртті ... ... ... қызығушылық тудырады. Жеткілікті тиімді экстрагенттер органикалық ... ... ... ... ... ... (iC4H9)2S НFеСl4формасында ... ... ... ... ... ... бөліп алады, кәдімгі оттекті дибутилді эфирге (С4Н9)2О ұқсас.
Органикалық емес ... мен уран ... ... экстрагент ретінде диалкилсульфид оксиді сынақтан өтті, алынған қышқыл сірке қышқыл ортасында СН3СООН сутек тотығының диалкилсульфидіне сәйкес келеді. ... ... ... болып табылатын сульфоқышқыл қатты қызығушылық тудырады.
Сульфирленген ... ... 10 г/л ... металл концентрациялаумен сулы ерітіндіден никель мен кобальт экстракциялау ... үшін ... ... ... ... ... және масса алмасу процестері.
Экстракция процесінде заттекті бөлу екі араласпайтын сұйықтар арасындағы үлестіруді бөлуге негізделген. Қарапайым жағдайда, бөліп алынатын заттек екі ... да бір ... ... ... үлестіру) болса, онда Нернсттің заңын қолданамыз:
,
мұнда Кd - ... ... ... ... Kd сулы ... ... алынатын заттек концентрациясына тәуелді болмайды және байланысқа түсетін фазалардың (Р : Э) аумағының белгіленген тұрақты арақатынасы кезінде аталған ... ылғи мол және аз ... үшін де ... шама ... қала ... Сондықтан бірнеше жүйелі циклды процестен шығару немесе тазалаудың тереңдетілген дәрежесіне қажетінше қол жеткізуге болады.
Дегенмен, көптеген нақты экстракциялы ... ... заңы ... ... ... ... өйткені екі фазада да еріткіштермен заттектің өзара әрекеттесуі жүруі мүмкін, біріктірулердің бірнеше түрімен заттектің экстракциясы, бөлініп алынатын заттектің әсерінен еріту ... ... ... және т.б. ... Сол ... заттекті үлестіруді сипаттау үшін үлестіру коэффициенті:
,
мұнда СхО и СхВ - ... және сулы ... ... ... ... ... ... жалпы аналитикалық концентрациясына сәйкес.
Демек, экстракциялау таза еріткіштен металл шығару үшін емес, қоспа ... ... бар ... ... ... ... бөлу үшін бөлу ... деп аталатын тағы бір көрсеткіш қолданылады:
.
Яғни, ол екі заттекті үлестіру коэффициентінің қатынасын ұсынады. Бөлу ... үшін DМе1 DMe2 ... ... ... ... ... ... жақсы бөлу DМе1 DМе2 болғанда жүреді. Мұнда S бірлікке жақын болған сайын экстракция сатысының санын арттыру ... ... Бөлу ... ... есептеу кезінде DМе көбінесе бөлу коэффициенті алымға орналастыру қабылданған, сондықтан ылғи S 1 болады.
кез келген ... ... ... ... ... ... ... шығару шамасы болып табылады (немесе экстракция проценті):
,
мұнда V0 и VВ - ... фаза мен сулы ... ... ... ... коэффициенті D және шығару дәрежесі Е - шамалары өзара байланысты:
.
Сулы фазадан органикалық фазаға металлды ... үш ... ... ... ... ... экстракция - йодты ерітіндіде катиондар, органикалық қышқылдар немесе олардың ... ... ... ... ... ... механизмі бөліп алынатын катионды Н+ немесе экстрагенттің басқа катионға айырбастаудан тұрады.
2. Анион айырбастайтын экстракция - сулы ... ... ... ... ... ... ... металл экстракциясы. Экстракция механизмі металлды анионды анион ... ... ... ... ... ... ... алынатын бірігу пайда болады да, нәтижесінде молекула координациясы немесе экстрагент ионы бөлініп алынатын метал атомына тура, кейін металл мен ... ... ... комплекстің бір саласында болады.
Координациялық немесе комплексті бірігулерге лиганд деп аталатын ... бір ... ... ... ... ... атом ... ионы барлар жатады.
Орталық атом немесе иондар және лиганда аралығындағы ... ... ... ... ... сан деп ... ... байланыстар көбіне донорно-акцепторлы сипатқа ие, яғни, атом-акцептормен байланыстыратын ерікті электрондар жұбының атом-доноры болған кезде пайда болады. Мысалы, комплекстік ион ... ... ... ... ... ... ... жұбы бар азот донор, ал ион тотығы - акцептор болып табылады.
Лигандқа органикалық емес қышқылдар анионы, органикалық қышқылдар және ... ... ... Н2О) ... ... ... пайда болуын ионды қоршаған су молекулаларын ығыстыру, басқа лиганд ретінде көрсетуге болады. Лиганд координациялық байланысты тудыратын атом ... ... ... ... және т.б. ... ... ... лигандтар (бидентатты және одан көп) циклді комплекс тудырады, яғни, бөлініп алынатын ион органикалық экстрагенттің бірнеше молекулаларымен қоршалған.
Орталық атом және ... ... ... ... ішкі ... ... - ... ионды құрастырады.
Комплексті ионның компенсирлейтін заряды оң немесе теріс ионы комплекстік бірігіудің ішкі ... ... ... ... :
1 - ... ... 2 - V-тәрізді сақина; 3 - ротор; 4 - жеңіл сұйықты жеткізуге арналған түтік; 5 - ... ... ... ... ... ... 6 - ауыр сұйықты жеткізуге арналған түтік; 7 - ауыр сұйықты шығаруға арналған канал.
Машинаның ... екі ... ... үстіңгі және төменгі.
Корпуста ротор бекітілген білік орналасқан. Білік екі жағынан қуысты және типі бойынша орындалған, орталық ... ... ... ... ... жіберуге арналған каналы бар. Білік ротормен бірге 4500 мин-1 шамасындағы жиілікпен айналады. ... ... және ... ... қуысты біліктің қарама-қайшы соңынан келіп түседі. (суретте көрстелгендей). Жеңіл сұйықтық желі жағынан, ал ауыр ... - ... ... ... ... ... сұйықтық экстрактор сұйықтығында өңделеді. Ротордың ішінде концентрлі V-тәрізді сақина болады. Жеңіл және ауыр сұйықтың өтуіне арналған каналдар қарастырылған. ... ... ... ... ... ... ... әсер ететін күштің әсерімен ауыр сұйықтық ротордың сыртқы периметріне ... ал ... ... - ротор білігіне қарама-қарсы жылжиды. Сұйықтықтардың контактісі қарсы ағында өтеді. Экстракцияның тиімділігіне сұйықты көп рет тамшыға және ... ... ... ... қол ...
Сұйықтың үштік қоспасын бөліп алғаннан кейін канал ... ... қуыс ... ... ... ауыр ... желі ... ал жеңіл - біліктің қарама-қарсы соңынан, ауыр сұйық енетін жағынан шығады. Ротор ішінде фаза инверсиясы жүреді. Егер ротордың ... ... ... ... ауыр ... тегіс фазасымен өзара әрекетті дисперсиялы фазасы өтсе, онда ауыр сұйық ротор осіне қарай жатқан аймақта жүреді де, ... ауыр ... ... ... ... ... тегіс фазасымен контактіге түседі. Радиалды бағытта екі фазаның шекаралық оналасуын реттеуге арналған кері клапан жеңіл сұйықтың жұмыстық қысымын ... Бұл ... ... ... ... ... және ауыр ... қажетті көлемінің қатынасын алуға мүмкіндік береді. Экстракцияның ... ... ... ... жеңіл және ауыр сұйықтың көлемін өзгерту арқылы өңделетін сұйықтықтың қасиетіне қарай жетеді. Ротордың айналу жиілігінің жоғарылаумен экстракцияның тиімділігі және экстрактордың ... ... ... да ... ... бөлу ... арта түседі.
Орталықтан сыртқа тебуші экстракторлардың мынадай артықшылықтары бар:
- компактілік және жоғары ... ... ... ... күш ... ... бөлу және ... процесін жеделдету;
- фазаның қысқа уақыт ішінде экстракторға жетуі ... ... ... ... секундқа дейін).
10-суретте экстракциялық қондырғыдағы үздіксіз әрекет көрсетілген. Бастапқы ерітінді 3 ыдыстан 2 насоспен экстрактордың үстіңгі бөлігіне жіберіледі. 4 ... 1 ... ... ... ... экстрактордың төменгі бөлігіне жіберіледі. Экстрактордағы масса айырбастау қарсы ағында өтеді: экстрагент ... ... ... ... ... ал ... ерітінді қарама-қарсы қозғалады. Соңында экстрактордың үстіңгі бөлігінен экстракт, ал төменгі бөлігінен сәйкес сыйымдылықты жинайтын -- ... ... ... ... ... экстракциялық қондырғының сызбасы:
1,2 - носос; 3,4,5,6 - ыдыс; 5 - экстрактор
3. Вибрациялық табақты аппаратта ... ... және ... ... ... ... зерттеу. ... ... ... және ... ... ... тұрғындардың тамақтану сапасы мен құрылымын қайта қарауды қажет етеді және тұрғындардың жас ерекшелік ... мен ... ... ұсынылатын дәрумендермен және басқа да биологиялық белсенді заттармен байытылған азық-түлік өнімдерін тамақтану рационына енгізу қарастырылады. Осыған байланысты ресурсты сақтайтын жаңа ... ... ... және іске ... ... ... бар ... және үйлстірілген толық жарамды азық-түліктерді алудың жаңа технологияларын құру қажет.
Көптеген азық-түлік тағамдарының негізін жеміс-жидекті және ... ... ... құрайды, өйткені мұндай шикізаттарда амин қышқылы, ақуыз, дәрумендер, миниралды заттар және т.б. ... ... ... мен ... ... бүрген, мүкжидек, қара жемісті шетен, итбүлдірген, қара ... және т.б.) ... ... өсімдіктік ресурстар болып табылады. Жабайы өсетін жемістер мен жидектерден дайындама жасау және оларды тарату мүмкіндігі ... ... ... ... ... отыр, өйткені мұндай шикізаттарды пайдалану олардың қол ... мен ... ... ... ... азық-түліктік тағамдар өндірісі үшін өзекті болып келеді.
Өсу ... ... ... өңделген шикізатты өсіргенге қарағанда, жабайы өсімдіктер - экологиялық таза өнімдер.
Жемісті-жидекті шикізатты тоңазыту ... ... ... ... ... ...
-18 °С дейін ақырын тоңазыту кезінде жемістер мен жидектерде тіндерді жаратын ірі мұз кристалдары пайда болады да, ... ... ... ... кезінде біршама толықтай шырын бөлуге негіз болады.
Тоңазытылған жемістер мен ... ... ... ең ... ... ... ... келесі операциялар жатады: бөлшектеу, ыстық суда дефростирлену, сығымдау не болмаса диффузиялау. Мұндай тәсілді жүзеге ... ... ... ... мен ... құрайды: мүк жидек үшін 7 % дейін, қара жемісті шетен үшін - 8,6% дейін.
Бұл ... ... ... түрлі жабдықтарда жүзеге асырылатын бірнеше жүйелі операциялардың болуымен, аздаған КПД, жоғары энергия шығынымен ерекшеленеді.
Көрсетілген кемшіліктер еріту, ... және бір ... ... аппаратта диффузиялау операцияларын енгізумен түзетіледі.
Аппаратқа тоңазытылған жемістерді немесе жидектерді салады, су ... ... - ... температурасындағы этил спиртін құяды. Фазалардың салмақтық қатынастары - жемістер немесе жидектер (Т) және сулы-спиртті ерітінді - (Ж) ... (Т/Ж) = (1/2,5), ... ... ... ... ... кезінде 40 об. % құрауы қажет. Одан әрі аппаратқа 3мм ... 2,5мм ... ... бар табақ енгізіледі. табақтың диаметрі 142мм, аппараттың диаметрі 146мм, табақтың еркін кесу аумағы 16,5 %. ... тесу ... түп ... 14 мм ... ... ... ... аппарат түбінен 45...48 мм ара қашықтықта орнатылады. Қабаттың жалпы биіктігі (Т+Ж) 102...104 мм ... ... ... ... 600 мин-1 ... және 14мм ... ... қозғалысқа келтіріледі.
Вибрациялық әсер ету экстрактіде құрғақ заттардың тұрақты концентрациясын орнатқанға дейін 10...12,5 минут ... ... ... ... әрі аппарат босатылады да қатты және ... ... бөлу ... Алынатын экстрактіде құрғақ заттардың мөлшері дәстүрлі тұндыру әдісімен шикізат алу кезінде сулы-спиртті ерітіндіде 0,5 ... % мүк ... ... 0,6 ... % қара ... шетен үшін 65...72 сағат бойы тұндыру керек. Экстрагенттің құрғақ заттармен қанығу дәрежесі КФК-2 аспабында ... ... ... ... ... ... ... құрғақ заттар мөлшерінің көптігімен экстракт алынады да көптеген алкалоид, органикалық қышқылдар, дәрумендер, амин қышқылы, минералды заттар ерітілетіндігінде болып табылады.
Этанол ... ... ... ... ... ... және нәтижесінде плазмолиз арқылы ерітілетін заттардың еркін диффузиясы жүреді. Экстрагент құрамындағы этанол ... ... ... және ол ... әсер береді.
Суға спиртті қосу тікелей экстракторда суда спирттің еруі кезінде бөлінетін қосымша жылу мөлшері жүйесін (Қ/С) жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл еру ... ... және ... экстракт алу уақытын және энергия шығынын қысқартады.
Баяндалған тәсіл ... және қара ... ... жемістеріне қолданылды.
Балғын жемістер мен жидектер -18 °С дейін тоңазытылды, кейін 375 грамм жеміс немесе жидек өлшеп алынды, ... ... ... және 599 ... су, ... ... температурасындағы 95 об. %концентрациялы 338 грамм этанол ... ... ... және қос ... ... ... ... кеңістікте қайтымды-түсімді қозғалыс жүргізілетін табақ енгізілді.
КФК-2 аспабында анықталған жіберу коэффициенттері К1− мүкжидек үшін, К2 − қара жемісті шетен үшін ... ... ... ... ... ... ... (Қ\С) жүйесіндегі тепе-теңдік әр түрлі уақытта болады: ... үшін 10-ы ... және қара ... ... үшін 13-і минутта жетеді. Бұл нәтижелерден шикізаттың құрылуы мен құрамын түсіндіруге болады - қара жемісті шетенде біршама ... ... бар және ... ... ... ... жұмсақтық мөлшері азғантай су массасы бойынша 98% дейін.
Процесті ... ... ... ... ... ... ... анықтадық, ол 26-27 об. % құрады. Құрғақ заттардың мөлшерін деалкоголизирленген экстрактіде рефрактометриялық ... ... [1], ол: ... үшін 3,1 мас. %, ал қара ... ... үшін 5,9 мас. % құрады. Алынған экстрактінің температурасы 10...13 °С құрайды.
Зерттелген процесті жүзеге асыруға энергия ... ... үшін ... ... шығыны мен бос жүрісті энергия шығынының арасындағы айырмашылық ретінде анықталатын пайдалы энергия шығынын N (Вт) пайдалану арқылы орындалды.
Бұл ... 1 ... ... 2-де сол ... ... ... ... параллель алынды.
1,2 суреттерде келтірілген мәліметтер уақыттың бірінші кезеңінде энергия шығыны артады. Одан әрі ... ... ... және 10...15 ... ... соң процесстің басталуынан кейін тұрақты болады. Бұл нәтижелерді келесі түрде түсіндіруге болады. Сұйықтықтың табақта саңылау пайда ... ... ... ... ... ... ... жидектер қабаты түріндегі қарсыласу ұшырасады, мұндай қабатты вибросұйылту жағдайына келтіру үшін айтарлықтай энергия шығынын қажет етеді. Жемістер ... ... ... ... олар ... ... ... бөлшектерге бөлінеді, деформирленеді және қосымша ұсақталады. Сорғалау ... ... ... және ... қарсылықкезде отырып, пайда болған суспензияны араластырады. Тоңазытылған жидектерді бөлшектеуге байланысты сорғалаудың қарсылығы ... ... ... минималды және тұрақты болады. Жемістерді бөлшектеу нәтижесінде жеткілікті бір текті суспензия көлемі пайда болады да ... ... ... әр ... энергия мөлшері жұмсалады. Вибросұйылту қабатын құруға энергия шығыны вибрациялық табақ тербелісі жиілігінің артуымен өседі.
11-сурет. Қара жемісті ... ... ... ... шығынына тәуелді: 1−n=700 мин-1,экстрагент − су; 2 - n=600 мин-1, экстрагент - су; 3− n=600 ... ... - ... қоспа, Ссп=40%об.
2-суреттегі 4-сызық сипаты жағынан басқалардан, 1,2 суреттен ерекшеленеді. Мүмкін, экстрагентте этанолдың көп ... ... ... еру ... ... ... суда ... еріту кезінде жылу мөлшері артқаны байқалады. Бұл соңында ... ... ... ... ... ... төмендетеді.
Мақсатты өнім - жемісті-жидекті экстрактілер тағам өнеркәсібінде тағамдық ... мен ... ... ... ... бастапқы жеміс пен жидекке сәйкес келетін түс пен иіс ... ... ... ... ... ... төмендетуге, алынатын жемісті-жидекті экстракті сапасын арттыруға және оларды сақтау ... ... ... ... Экстрактіні бөліп алғаннан кейін қалған қатты фазаның көлемі 1,65мм болады және ол ... ... ... және ... қоспалар ретінде пайдалану үшін ұсақталуы мүмкін.
4
2
3
1
12-сурет. Мүкжидек үшінгі уақыттан энергия шығынына тәуелді: 1−n=700 мин[-1],экстрагент − су; 2 − n=600 ... ... - ... ... ... об.; ... экстрагент - су; 4−n=600 мин[-1], экстрагент - сулы-спиртті қоспа, Ссп=60%об.
Қорытынды
Сұйық немесе қатты заттардың қоспасынан бір немесе бірнеше заттарды ... ... ... ... ... айырып алу процесі экстракция деп аталады. Экстракциялық процестердің екі түрі болады: Сұйық-сұйық жүйелеріндегі (сұйық фазалы) экстракция; қатты дене ... ... ... фазалы) экстракция.
Экстракция процесінің ең басты құндылығы сұйық қоспаны ... ... ... ... ... ... және т.б.) ... қалыпты (бөлмелік) температура кезінде жүргізілетін төменгі жұмыстық температурасы болып табылады. Сондықтан ерітіндіні булауға жылу ... ... ... ... ... ... ... бірге және оны регенерациялаудың қажеттілігі кейбір аппаратуралық рәсімдеуге қиындық келтіреді және экстракция процесінің қымбаттауына әкеледі.
Экстракциялауда ұшатын заттекті шығару кезінде бөлу ... ... не ... ... бөлу мүмкін болмағанда (қайнауға жақын компоненттен тұратын қоспаларды және ... ... ... не өте ... шығынға түйіндескенде (зиянды қоспаларды немесе қатты араласқан ерітіндіден ... ... ... ... ... бәсекелеске түсуге болады.
Сұйық қоспаны құрастырушыларға толық ажырату үшін айдаудың ... ... - ... ... Ректификация процесі қоспаны буландырғанда пайда болған будың, оны конденсациялағанда пайда болған сұйықпен көп рет ... ... ... ... негізделген. Бұл процес колонналы аппараттарда өткізіледі.
Экстракция процестері қоспалардан қымбат бағалы заттардың айырып алуда, сұйықтарды тазалауда және қатты денелерден заттарды ... ... ... ... ... ... және балқымалардан қатты фазаның кристалл күйінде бөлініп шығу процесі кристалдану процесі деп аталады. ... ... ... ... ... және таза ... заттар өндіруде қолданылады.
Ертінділердегі кристалдану процесі қатты заттың шектеулі ... ... Аса ... ... ... ... ... мөлшері кристалданып бөлінгенде ерітінді қаныққан болады. Қалдық ерітіндіні кристалдан центрифугалау және т.б. тәсілдермен ажыратады.
Органикалық емес заттекті қоспаларды бөлу үшін ажыратудың ... ... ... ... ... ... қолдану өте тиімді.
Сұйықтық экстракция процестері қазіргі уақытта ядролық жанғышты қайта ... ... және ... және бақа да ... ... ... алу үшін ... қолданылады. Экстракциялауды ажыратудың басқа процестерімен үйлестіре қолданғанда өте жақсы нәтиже береді.
Пайдаланылған ... ... ... К. Ф. и др. ... ... Справ. пособие / Под ред. К. Ф. Блиновой, Г. П. Яковлева. -- М.: ... шк., 1990. -- С. 272.
* ... С.А., ... И.Е. ... и технология фитопрепаратов. / С.А. Минина, И.Е. Каухова. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - С. ... ... ... ... М.В., ... Ю.Н. ... ... изготовления лекарственных средств из растительного сырья: учебно-методическое пособие./ М.В. ... Ю.Н. ... - ... ... гос. ... ун-т. 2012. - С. ... ... В.А., Лысянский В.М. Экстрагирование (система твёрдое тело - жидкость). / В.А.Аксельруд, В.М.Лысянский - Л.: , 1974. -- С. ... ... Ю.И., ... и ... пищевых технологии. Часть 2. Массообменные процессы. / Ю.И.Дытнерский 1995. - С. 368.
* Лекции кафедры ОФ и БМТ, ... ... ... ... ... ... Б.И. ... экстракция: вчера, сегодня, завтра /
* Б.И. ... - Изв. Алт. Гос. ... ... - 2010. - Т.67. - С. 184 - ... ... В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. - М.: ... 2002 г. - 1758 ... ... З. ... экстракция в пищевой промышленности. - Л.; Госхимиздат, 1963 г. - 479 стр.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 29 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
«Алматы экстертиза» ЖШС жағдайында өнім сапасын талдау66 бет
«ПЛП Жанафарм» ЖШС базасында дәрілік Қырмызыгүл гүлдерінің және батпақты Иір тамырсабақтарының көмірқышқылды экстрактар негізінде алынатын таблеткалар өндірісін ұйымдастыру52 бет
«Хизб- ут-Тахри Аль-Ислами» -діни экстремистік ұйым болып қалыптасуы42 бет
Аймақтық және әлемдік діни экстремизммен күрес45 бет
Діни экстремизм11 бет
Діни экстремизм мен терроризм 10 бет
Діни экстремизммен күрес12 бет
Діни экстремимнің пайда болуымен теориялық негіздері39 бет
Діни экстримизм8 бет
Жылқының анатомиялық және физиологиялық құрылысы, жылқының (экстерьері) түр - тұлғасы, сырт пішіні22 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь