Расчет основных показателей экстракции в системе жидкость - жидкость

скачать (10886.4 kb.)

  1   2   3   4   5   6

Оглавление



Введение

Экстракция в системе «жидкость - жидкость». Основные понятия и показатели

Органические растворители, применяемые при экстракции

Химические и массообменные процессы, протекающие при экстракции

Основные способы проведения экстракции

Современная экстракционная аппаратура

Расчетная часть

Очистка сточных вод

Заключение

Список литературы


Введение
Экстракцией в широком смысле называют процессы извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательно действующих растворителей. Поэтому принципиально экстракция может осуществляться в системах твердое - жидкое (например, экстракция золота из руд цианистыми растворами) или жидкое - жидкое. В гидрометаллургии под экстракцией, или экстрагированием, обычно понимают процесс жидкостной экстракции, заключающийся в извлечении вещества, растворенного в одном растворителе, с помощью другого растворителя, не смешивающегося с первым. В качестве двух таких жидких сред используются водный металлосодержащий раствор химических реагентов и органическая жидкость.

Основными достоинствами процесса экстракции, по сравнению другими процессами разделения жидких смесей, являются:

низкая рабочая температура (процесс, как правило, проводится при комнатной температуре);

большая скорость массообмена между двумя контактирующими фазами (вследствие очень значительной площади их контакта при эмульгировании органической фазы в водном растворе);

высокая селективность экстрагентов, позволяющая разделить родственные, трудноразделимые элементы;

легкость разделения двух фаз (несмешивающиеся жидкости с разной плотностью);

возможность извлечения металлов из сильно разбавленных растворов;

сколько угодно глубокая очистка получаемого металла;

возможность регенерации затрачиваемых реагентов;

возможность полной механизации и автоматизации процесса.

Эти обстоятельства обуславливают широкое применение экстракционных процессов в современной гидрометаллургии.


Экстракция в системе «жидкость - жидкость». Основные понятия и показатели
Принята следующая терминология экстракции. Участвующие в процессе два растворителя (водный и органический) в исходном состоянии называются «исходный раствор» и «экстрагент». В момент контактирования (при экстракции) они называются «водной» и «органической» фазами, а после экстракции (отстаивания и разделения) - «рафинатом» и «экстрактом».

Процесс экстракции состоит из следующих стадий:

подготовка исходного раствора и экстрагента (рис.1, а);

контактирование этих растворов с эмульгированием органической и водной фаз (рис.1, б, в);

отстаивание и расслаивание этих фаз (хорошо наблюдаемое визуально) (рис.1, г);

разделение рафината и экстракта (рис.1, д).


Рис.1. Схема процесса жидкостной экстракции. 1 - исходный раствор; 2 - экстрагент; 3 - рафинат; 4 - экстракт.
Из экстрагента, насыщенного извлекаемым элементом (экстракта), металлы извлекаются методом реэкстракции, заключающимся в обработке экстракта водным раствором какого-либо химического реагента, создающего благоприятные условия для обратного перевода металлов из органической фазы в водную. Схема осуществления процесса реэкстракции аналогична этапам экстракции. При этом реагент, используемый для извлечения вещества из органической фазы, называется реэкстрагентом, а полученный продукт - реэкстрактом. Следовательно, экстрагент и экстракт - органическая фаза, а реэкстрагент и реэкстракт - водная. Почти всегда после реэкстракции экстрагент регенерируется до исходного состояния, поэтому его называют регенерированным экстрагентом.

Таким образом, при экстракции и реэкстракции применяются следующие обозначения продуктов по мере протекания процесса:

. Экстракция:

экстрагент ® органическая фаза ® экстракт

исходный раствор ® водная фаза ® рафинат

. Реэкстракция:

экстракт ® органическая фаза ® регенерированный экстрагент

реэкстрагент ® водная фаза ® реэкстракт.

Окончательным продуктом цикла «экстракция - реэкстракция» является снова водный раствор - реэкстракт. Но полученный в результате реэкстракции водный раствор отличается от исходного тем, что не содержит или содержит только небольшое количество примесей, отделение ценного компонента от которых составляет основную трудность его извлечения из раствора. При этом часто реэкстракт в отличие от исходного раствора обогащается металлом.
  1   2   3   4   5   6



Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации