Экстракция отдельных компонентов из твердых веществ (выщелачивание)
в
Рве. XII-19, К расчету процесса непрерывной противоточиой экстракции: а — свойства треугольной диаграммы; б •» схема процесса; в м определение числа сту¬пеней равновесия.
Тройная смесь, соответствующая точке Е в области насыщения АМВ, может быть разложена на насыщенный экстракт состава М и смесь R нерастворимого вещества А с экстрагируемым вещест¬вом В (точка /?); их количественное соотношение равно RE/EM.
В реальных условиях нижний поток экстрактора содержит пе только нерастворимое вещество А, количество которого Ga по¬стоянно, но также и раствор, количество которого Gp зависит ст условий процесса, вязкости и состава жидкой фазы. Эта зависи¬мость Gp/GQ определяется опытным путем и фиксируется на тре¬угольной диаграмме. Так, например, если состав раствора изобра¬жается точкой М, то составу нижнего потока будет соответство-вать точка F, полученная делением отрезка AM в отношении AFIFM = Gp/Ga (этот поток ведь получился добавлением Gp кг раствора к GA кг нерастворимого вещества). Следовательно, точ¬ка F, изображающая состав второго потока в рассматриваемом сечении экстрактора, лежит на прямой AM. Зная зависимость Gp/Ga от концентраций раствора (точки Mlt М2, М3, М', М", М'" и т. д.), можно найти соответственные составы второго потока (точки Fu F2, F3, F', F", F'" и т. д.) и кривую изменения этих составов ST по длине экстрактора или в отдельных его ступенях. В частном случае, если G„ = const, т. е количество протекаю¬щего раствора с твердым веществом (во втором потоке) постоянно по длине или во всех ступенях экстрактора, то линия ST будет прямой, параллельной стороне ВС треугольника соответственно постоянному содержанию А. Так как составы нижнего и верхнего потоков жидкой фазы в каждом сечении экстрактора одинаковы, а с учетом содержания твердой фазы во втором потоке они изобра¬жаются сопряженными точками fj и Mlt F2 и Мг и т, д., то от¬резки FM, F1Ml, F2M2 и т. д. эквивалентны конодам в диаграмме равновесия для систем жидкость—жидкость. Пользуясь этим свойством диаграммы, можно определить требуемое число ступе¬ней равновесия в процессах экстракции из твердых веществ.