ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разработка экстракционных технологических процессов из "Экстракция Принципы и применение в металлургии " При исследовании с целью разработки экстракционного технологического процесса для какого-либо конкретного металла и его выделения из определенного водного раствора неизбежно появляются определенные ограничения. Такие параметры, как температура, расход раствора, иногда оказываются, по существу, заданными, и разрабатываемый экстракционный процесс непременно должен им удовлетворять. [c.8] Первоначальные эксперименты по экстракции проводят в небольших аппаратах, таких, как делительные воронки. В ходе начальных исследований определяют наилучший экстрагент и условия экстракции для данной системы. Затем проводят опыты по непрерывной экстракции в небольшом масштабе, а полученные данные используют для оценки или определения масштабных коэффициентов, используемых при проектировании и сооружении пилотной установки. В маломасштабных опытах по непрерывной экстракции определяют также технологические параметры этой установки. [c.8] Проверку процессов в пилотной или опытной установках не всегда считают необходимой при разработке экстракционных технологических процессов, полагая, что высвобождающиеся средства и время можно израсходовать при необходимости на видоизменение полномасштабной производственной установки. Если таких изменений немного, то непосредственный переход к крупномасштабному технологическому процессу может дать значительную экономию. Этот подход, вероятно, оправдан, когда проектируемый процесс сходен с какими-либо существующими процессами, и для конструирования установки, а также разработки технологического режима имеется достаточно данных. [c.8] Большое значение имеет практический опыт проектировщиков и операторов. При эксплуатации установок, спроектированных без проверки технологических процессов на пилотной установке, встречаются трудности, которые могут привести к большим потерям времени и средств. Если исходные данные или проект несовершенны, то затраты на пусконаладочные работы зачастую оказываются чрезвычайно большими. Производительность пилотной установки может быть самой различной — от нескольких литров до кубометров в минуту. Параметры пилотной установки должны быть пропорциональны масштабу проектируемого производства. [c.8] Разработку процессов необходимо вести также с учетом све-ений о существующих процессах, при этом многое зависит от ианий и опыта исследователя. [c.9] Экстракция. Данные о распределении могут быть получены вумя способами меняя соотношение водной и органической фаз ли вводя органическую фазу в неоднократный контакт со све- ими порциями водного раствора до равновесного насыщения ор-анического раствора. [c.9] Согласно второму способу построения изотермы экстракции выбирают подходящее для работы соотношение фаз, и при этом соотношении контактируют органическую и водную фазы до достижения равновесия. После этого дают фазам расслоиться, водную фазу удаляют из делительной воронки и анализируют. Для анализа берут также часть органической фазы. В делительную воронку, содержащую остаток органической фазы, вводят свежий водный раствор в количестве, соответствующем тому же отношению фаз. Обе фазы снова контактируют до равновесного состояния и повторяют процесс до насыщения органического раствора. При работе по этой методике следует поддерживать неизменной величину pW во всей серии опытов. Недостаток этого способа состоит в том, что для эксперимента требуется большое количество органического раствора, особенно при большом числе последовательных контактов фаз, так как после каждого отдельного опыта отбирают пробу органического раствора для анализа. Для получения равновесных данных обычно рекомендуют первый способ (с изменением соотношения фаз). [c.10] Построенные по результатам опытов изотермы экстракции могут быть использованы для построения диаграммы Мак Габе— Тиле. [c.10] Работа прибора AKUFVE и методы эксперимента по полу-ению, например, данных о распределении металла в зависимости т pH, концентрации экстрагента, температуры и т. д. подробно ассмотрены в [3, 4]. [c.11] Экстракцию измеряют подобно титрованию, изменяя только по одному параметру системы, после чего вновь регистрируется коэффициент распределения металла. [c.12] каждого добавления реагента полное равновесие смешения достигается за 30 с. Интервал между двумя последовательными добавлениями реагента, т. е. время получения одной равновесной точки зависит от установления экстракционного равновесия. Для химических систем с быстрым установлением равновесия в течение рабочего дня можно получить несколько сотен равновесных точек. [c.12] Данные, накопленные в аппарате AKUFVE поступают в компьютер, где производятся необходимые расчеты и регистри- руется вся информация, кроме того, нужные результаты в гра- фической форме могут выдавать- ся на экран дисплея. По ходу кривой можно наблюдать эффект каждого изменения экстракционного параметра. Чаще всего на дисплей выводят график зависимости log О от pH, изотерму равновесия и зависимость концентрации от времени, по которой можно определить кинетические закономерности и момент достижения равновесия. [c.12] Система AKUFVE позволяет определять константы распределения k i, константы устойчивости экстрагируемых и неэкстрагируемых комплексов, энтальпии и энтропии процессов по зависимостям k,i и от температуры, энергии активации по зависимости скоростей реакций от температуры и коэффициенты активности по зависимости от от ионной силы растворов. [c.13] Имеется методика определения эффективности ступеней непрерывных противоточных смесителей-отстойников по данным о кинетике массопередачи. Такая оценка позволяет определить реальное число ступеней контакта для различных рабочих условий. [17]. Небольшое количество статистически планированных экспериментов по определению влияния различных технологических параметров процесса на кинетику массопередачи позволяет существенно уменьшить общие затраты времени на экспериментальные и опытные работы. На рис. 3 показана зависимость коэффициентов скорости перемешивания от ее значений для системы Келекс — сульфат меди. Диспергирование органической фазы приводит к худшим кинетическим параметрам по сравнению с диспергированием водной фазы. Изменение отношения фаз мало сказывается на кинетике экстракционного процесса. Имеются также данные о влиянии скорости перемешивания на седиментацию и коалесценцию. [c.14] Вернуться к основной статье