فرآیند استخراج مایع- مایع

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:
هدف های یادگیری سازنده ها و حلال. تشریح دستگاه های مربوطه با عملکرد مرحله ای و پیوسته و تعیین غلظت محصولات ارائه شده است. 

صفحه 4:
Sy. — بت انتظار می رود با پاور این فصل قادر به انجام موارد زیس دی ‎SF‏ ‏۰ توضیح راجع به کاربردهای ویژه فرآیند استخراج مایع - مایع * توضیح راجع به مفاهیم تعادلی و ضریب جداسازی در سیستم سه سازنده ای * تشریح خصوصیات حلال در اين فرآیند * تعیین خط کار و برقراری ارتباط بین غلظت ها در عملیات چند مرحله ای * پیش بینی عملکرد سیستم های تماس همسو, متقابل و متقاطع * محاسبه ارتفاع استخراج کننده های تدریجی با غلظتهای معین ورودی و © خروجى كت * تعیین کمترین حلال مصرفی مورد نیاز برای رسيدن به غلظتهاى معين خروجى ) 5 © نك ه 

صفحه 5:
کلیات 3 ‎٠‏ كليات استخراج مايع - مايع يا به عبارت فراكير استخراج با حلال» از جمله فرآيندهاى غير مسف ات که در محیظ فارهای مایع نامحلول (مانند فازهاى الى لبب) 01 ۳۰۰ ی ی اج حل شونده موجود در فى خوراى كان اله قار مان ۳۳ حلال (ترجیحا نامحلول با خوراک حاصل می شود, منتقل می شود. هرگاه تمایل سازنده (ها) برای انتقال به حلال یک تمایل انحلالی ساده باشد. پس از ‎be‏ نمودن فازها یک فاز غنی از حلال (استخراج شده ) به دست می آید که می توان با به کارگیری فرآیند دیگری مانند 1 خلال را اراس هود 

صفحه 6:
٠ص‎ —— od * از طرفی اگر حلال با حل شونده تمایل به واکنش شیمیایی داشته باشد, به ناچار بایستی از روش های شیمیایی برای بازیابی حل شونده و حلال استفاده نمود. معمولا استخراج مواد آلی از نوع اول و استخراج مواد معدنی و گونه های فلزی از نوع دوم است. براین اساس, از آنجا که اين فرآیند غیر مستقیم است. نیاز به فرآیندهای دیگر برای تکمیل جداسازی می باشد. فاز مایع دیگر. پس مانده است که مشابه باقیمانده در فرآیند تقطیر بوده و ممکن است هنوز دارای درصدی از حل شونده باشد. در صورت نیاز این پس ماند را با حلال جدید مجاور و جداسازى حل شونده تکرار می شود. بر خلاف تقطيرء اين فرآيند معمولا در دمای ثابت و ترجیحا دمای محیط, انجام می شود. ن مت 4 

صفحه 7:
٠ص‎ —— od * انجام این جداسازی در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ساده با استفاده از یک قیف دکانتور که داری یک قسمت مخروطی متصل به یک شیر تخلیه است, انجام می شود. مطابق شکل ۱-۵ محلول خوراک به این قیف وارد و حلال به آن الزودة فى شود سپس درب قیف بسته و به منظور برقراری تماس هر چه تر, قيف به طور دستى به هم زده مى شود تا اجزاى آن مخلوط شوند. پس م روی یک گیره به طور عمودی قرار داده تا فازها به آرامی تفکیک و دو لايه مجزا ظاهر شود. فازها را از طريق شير يائين قيف درون دو ظرف جدا تخليه و مورد استفاده بعدى قرار مى دهند. در اين هنكام به منظور حفظ خلوص فازهاء مقدار كمى از مايع بين دو فاز دور ريخته مى شود. 

صفحه 8:
AL of جدا نمودن قازها شکل ۰۱-۵ استخراج مایع - مایع در مقیاس آزمایشگاهی. ی نأ ه 

صفحه 9:
٠ص‎ —— * هرگاه زمان همزدن طولانی باشد, توزیع حل شونده بين فازها به شرايط تعادل می رسد. دیگر اینکه در حین همزدن, بسته به خواص فیزیکی فازها, ممکن است پراکندگی قطرات ریز یک فاز (در حد میکرون) درون فاز دیگر به صورت نسبتا پایدار ایجاد شود که به لن امولسيون مى كويند. ‎lel‏ يس از مدت زمانى, شکست این امولسیون در یک یا دو مرحله انجام و قطره های پخش شده به هم متصل و جدایش فازها رخ می دهد. VY 

صفحه 10:
كاريردها ‎soon‏ براینه تقطیر که محصولات دارای ساختار شیمیائی شر ] ا مس در فرآیند استخراج» فازهای حاصل دارای ماهیت شیمیائی متفاوت می باشند. ۳۱ لت تسور علال است که الزاما بایستی با بر ۰ ۱۰ یا به ناچار, به مقدار زیادی نامحلول باشد. این مورد باعث می شود که برای یک سری فعالیت های جداسازی, فرآیند استخراج توصیه و به کار گرفته شود. 

صفحه 11:
Sy. ‏بج‎ در زیر آورده شده است - جداسازی برای محلول های آبی رقیق که انجام تقطیر مستلزم تبخير مقداری آب است و مستلزم مصرف انرژی گرمایی زیادی است. مانند جدا نمودن اسید استیک یا قتل از محلول رقیق آن در آب كه مى توان با حلالى نظير اتيل استات يا متيل ايزوبوتيل كتون انها را استخراج نمود. - جداسازى سازنده ها در محلولى كه داراى رفتار غير ايده آل با آزئوترويى باشند. 

صفحه 12:
۰ - جداسازی در محلول هائی که گرم کردن موجب تجزیه یا تخریب سازنده های آنها می شود, مانند جدا نمودن اسیدهای چرب با زنجیره هیدروکربوری بلند از روغن های گیاهی که با حلالی مانند پرویان مابع می توان آنها را استخراج نمود. - جداسازی سازنده های یک محلول مایع که دارای ساختمان شیمیائی متفاوت ولی با نقطه جوش نزدیک به هم یا به عبارتی دارای فراریت نسبی نزدیک به واحد باشند. به عنوان مثال هیدروکربورهای آروماتیک و پارافینی که می توان با حلال هائی نظیر دی اتیلن گلیکول یا فورفورال آنها را جدا نمود . 

صفحه 13:
— 4 ‎wy *‏ سیستم سه تایی و انتخاب حلال ‎Ss‏ ۰ از مطالب فوق معلوم شد که سه سازنده در فرآیند استخراج دخیل هستند: حل شونده. سازنده همراه و حلال. همان طور که اشاره شد. بهتر است حلال و خوراک نا ممزوج باشند, ليكن در عمل و تحت شرایط دما و فشار عملیاتی, مقداری حلالیت بین آنها قابل انتظار است. حل شونده نیز بر حسب پتانسیل شیمیائی خود بين دو فاز توزيع مى شود. بر اين اساس حضور سه سازنده مایع در كنار يكديكر وضعيتى از تعادل غلظتها را به وجود مى آورد كه معمولا با نمودارهاى سه تايى يا مثلثى نشان داده مى شوند. “N\A KF 6 

صفحه 14:
قیسه: سازتاهای, کل :۰۷-۵ نمودار مقلفی برای سیستم. 

صفحه 15:
* این کمیت که ناشی از تفاوت جاذبه مولکول های درون توده مایع در مقایسه با ۱ ۰۱ تسا ‏ای سطحی استت, نیز هر قدر بیش تر باشد پهتر‎ ede ‏آسان تر خواهد بود. كرجه بالا بودن كشش بين سطحی, پخش یک فاز حلال یا‎ ‏کند, لیکن به هم بيوستن قطره ها يخش‎ ro ‏خوراک) درون فاز دیگر را مشکل‎ ‏شده و تشکیل فازها پس از تماس (یا شکسته شدن امولسیون) آسان تر و در‎ ‏زمان کوتاه تری خواهد بود.‎ 

صفحه 16:
پایداری شیمیائی 21 ذل ا اجام واكنش شيمياتى قوی با سایر سارنده ها ما ۲۳۰ همچنین اثر خوردگی روی مواد ساختمانی دستگاه و مجاری نباید داشته باشد. 

صفحه 17:
روش های عملی استخراج © بسته به خواص فیزیکی حلال و خوراک و مقادیر هر یک و نیز میزان یا درصد استخراج مورد نیاز, این فرآیند می تواند با روش ها و با دستگاه های مختلف صنعتی انجام شود. در یک تقسیم بندی کلی ‎wo‏ توان از روش تماس مرحله ای و تماس با انتقال تدریجی یا دیفرانسیلی در مجاورکننده نام برد (به فصل دوم مراجعه شود). مورد اخیر معمولا درون ستونهای استخراج انجام می شود. 

صفحه 18:
Sy. SES wy * ‏مجاور كنتده هاى مرحله اى كت‎ * در روش مرحله ای می توان از تماس یک یا چند مرحله ای استفاده نمود. هرگاه کیفیت و مقدار محصول در یک مرحله کافی باشد, فرآیند استخراج به اتمام می رسد, در غیر این صورت جریان حاصل ‎a‏ مرحله بعد هدایت و عمل استخراج تکرار مس شود هر مرحله بایستی دارای امکانات تماس ‎Mellin‏ ‏جداسازی آنها را داشته باشد. در تماس چند مرحله ای امکان قرار گرفتن مجاور کننده ها به صورت آبشار یا مجموعه متوالی و با نحوه تماس مختلف وجود دارد. 

صفحه 19:


صفحه 20:
0 شکل ۰۵-۵ یک نمونه دستگاه مخلوط کننده-ته‌نشین کننده, °“Y QO ‏مهت‎ 

صفحه 21:
— ده | * مسا طرراحى واحدهاى مرحله اى 5 * هركاه يى مرحله يا يى واحد استخراج مطابق شکل ۴ - ۵ (الف) در نظر گرفته شود که اگر حلال خالص باشد. مقدار غلظت حل شونده (۷5) برابر صفر است (حلال ورودی بدون حل شونده). البته معمولا حلال را به طور دائم بازیابی و مورد مصرف مجدد قرار می دهند که البته ممکن است به ناچار مقداری حل شونده و سازنده همراه دارا باشد. با اضافه نمودن حلال ‎as)‏ مقدار 5 به خوراک (به مقدار ۳) (محتوی همراه و حل شونده) یک مخلوط حاصل می شود که مقدار آن را با علامت ۱۷ و غلظت مربوطه از حل شونده با «لا نشان می دهند. 

صفحه 22:
مجاور کننده ها با انتقال تدریجی * هدف در این نوع مجاورکننده ها فراهم نمودن شرایط انتقال جرم مستمر در مسیر 310 دراب نجوه تماس كه اغلب .به صورت جريان كاى ا 77 ۲۳۱۳ سبک و سنگین (هریک به عنوان خوراک يا حلال) برقرار می شود, نیروی محرکه غلظتی موثر در مسیر برقرار و سعی می شود به بیشترین مقدار حفظ و در هیچ نقطه کی شراب تعادل حاکم نشود. الیته در عمل این جریان تاره ۳۰۰ الا مور از حالت ایده ال انسراف بیدا کرده و غلضات در دو قارب و ۱۳ می شوند (کاهش نیروی محرکه غلظتی) به ویژٍه در نواحی ورودی. اختلاط محوری یک با کلی باسی از انعراف جریان ها از مسیر لوله ای با بلاگ یره ال اس 6 لت ‎CO 5 )‏ تك ه 

صفحه 23:
* نجوه جریان فازها درون یکدیگر در اين گونه مجاورکننده ها به صورت شکل دهی و حرکت توده قطرات است که از پخش شدن یک فاز سبک یا سنگین درون فاز دیگر که فضای ستون را پر نموده (فاز پیوسته), به ترتیب با حرکت قطرات به سمت بالایا بسمت پایین انجام می شود. اين فرآیند مشابه پخش حباب های گاز درون مایع برای فرایند جذب يا عاری سازی است., با این تفاوت که حباب های ‎eons‏ الا حرکت می کنند. 

صفحه 24:
* مجاور کننده های تدریجی به صورت رایج, شامل یک دسته که براساس نیروی ثقلی برای جریان فازها عمل می کنند و دسته دیگر که شامل به کارگیری انرژی مکانیکی اضافی در نقاط مختلف هستند, تقسیم می شوند. از نوع اول می توان به ستون پاششی ستون با سینی های مشبک و ستون های آکنده اشاره کرد. از نوع دوم نیز ستون ضربانی, ستون های مجهز به همزن دورانی و مجاورکننده های گریز از مرکز را می توان نام برد. 

صفحه 25:
٠ص‎ —— od وی اسسی ساد ترین مجاور کننده تدریجی ‎Meme epee clystall sly:‏ .كل 65 ‎١١‏ (الی )لین دستگاه را تشان می دهد که مجهز به یک بح ۲۵ تولید قطره ها درون فاز پیوسته است. از آنجا که این ستونها فاقد تجهیزات پا به عبارتی موانع درونی می باشند. دارای ظرفیت عبور زیاد فازها بوده لیکن سرعت انتقال جرم در آنها چشمگیر نیست, حضور مواد آکنده مانند راشیگ رینگ در ستون ها اند (شکل ۱۱:۵ب) از یک سو موجب کاهش اختلاط معور و از وا ۰ ۳ رات هلئی که پرای قطرات به وجود می اور سکس ۱9 پیوستن پیاپی) موجب افزایش انتقال جرم می شوند. با این وجود. به کاهش ~ ظرفیت ستون به خاطر اشغال کسری از فضای ستون نیز باید اشاره کرد. - ‎CO 0‏ كل ه 

صفحه 26:
٠ص‎ —— * در نوعی از ستون های استخراج که می توان با عملکرد مرحله ای یا تدریجی به آن بر از سیی های مشبک: مشابه مجاور کننده های گاز ما استا ۰ ۱۳۰۰ لایس شاوت که سینی ها سرریز نگه دارنده ارتفاع مایع را نداد ۱۳۳ ارتفاعی روی سینی و نیز تمام مجرای ناودانی را پر نموده و رو به پایین حرکت می کد در این دستگاه قطرات فاز پراکنده در فاصله هر دو سینی متوالی تشكيل 7 سپس زیر هر سینی به هم پیوسته, یک فاز یکنواخت تشکیل داده و دوباره از منافذ سینی بالا دست خود عبور و در فاز سنگین موجود روی سینی به صورت قطرات پخش شده مانند حباب در ستونهای گاز مایع) ظاهر و صعود می کند. بدین ترتیب, هر سینی مانند یک مرحله تماس دهنده عمل می نماید. معمولا این ستونها برای سكم كاءا شیمیایی با کشش بین سطحی کم به کار می روند: ن مت 4 

صفحه 27:
(ain, (ب) خروج فاز سنگین ب شکل ۰۱۱-۵ ستون‌های استخراج پاششی (الف) و آکنده (ب) ی نأ ه 

صفحه 28:
— كه ‎a‏ طراحی ستونهای استخراج کننده تدریجی ات * در این گونه ستون ها تغییرات غلظت فازها در طول ستون به صورت تدریجی یا .اسك الست بنابراين منشايه ستونهاى أكنده. ارتقاع ستون رحس را ‎divelb‏ ‏انتقال و ارتفاع هر واحد انتقال بيان مى شود. شکل ۱۳-۵ یک ستون استخراج تدریجی را به صورت شماتيك نمايش مى دهد. زير نويس هاى ‎١‏ و١‏ معرف دو طرف ستون بوده و در اينجا به اينكه كدام فاز درون ديكرى يخش شده توجهى نداشته و انتقال جرم از فاز يسماند به فاز استخراج شده انجام مى شود. 

صفحه 29:


صفحه 30:
باتشکر از مسن توجه - >