Екстракція з твердих тіл

Екстракція в системі тверде тіло — рідиною є процес витягання одного або декількох компонентів з твердого пористого тіла. Витягуваний компонент може бути розподілений в пористому телі у вигляді окремих включень або у вигляді розчину. При будь-якому стані витягуваної речовини само тверде пористе тіло залишається незмінним і грає роль тільки інертного носія.

Процеси екстракції в системі тверде тіло — рідина здійснюються як по періодичній, так і по безперервній схемі. Екстракцію проводять в одиничних апаратах або в каскаді екстракторів, що працюють за протиточною схемою. Для інтенсифікації процесу оброблена речовина перемішується механічними мішалками або іншими методами. Процеси екстракції в системах тверде тіло — рідину застосовують при виробництві цукру, витяганні масел з насіння і у ряді інших випадків.

У виробництвах порівняно невеликої продуктивності знаходять застосування апарати з нерухомим шаром твердого матеріалу (рис.130,а), Апарат такого типу складається з циліндрового корпусу 1, помилкового днища 3, відкидного днища 4, штуцера для виведення екстракту 2. Як правило, апарати такого типу сполучають в дифузійні батареї (рис.130,б). Свіжий розчинник подається насосом 6 від низу до верху через шар матеріалу отже у всі апарати батареї, в яких відбувається екстракція. На малюнку показана батарея з п'яти екстракторів, але їх може бути десять і більш.

Ріс.130. Екстракція в батареї дифузорів:

а – пристрій апарату:

1 – корпус

2 – штуцер відведення екстракту

3 – помилкове днище

4 – відкидне днище

5 – підведення свіжого розчинника;

би – дифузійна батарея

Коли в одному з апаратів досягається заданий ступінь витягання, апарат відключають, розвантажують і знов завантажують свіжим матеріалом. Розвантаження проекстрагованого матеріалу проводиться через відкидне днище 4 апарати. Трубопроводи обладнані, замочними пристроями, що дозволяють відключати апарати для розвантаження і завантаження. На (рис.130,б) ці пристрої доведені відповідно в закритому і відкритому стані. Їх положення показує, що в даний момент екстрагент послідовно проходить апарати ІІІ, II І, V, IV.

Батарея екстракторів працює за принципом протитечії, тобто свіжий екстрагент взаємодіє з вже. в значній мірі екстрагованим матеріалом, а найбільш концентрований раствор—со свіжим матеріалом. Недоліком роботи дифузійної батареї є нерівномірність обтікання маси матеріалу, що екстрагується, в кожному апараті і обумовлена цим мала швидкість процесу. Значно ефективніше працюють екстрактори при перемішуванні твердої фази.

Шнековим екстракторомтакого типу (рис.131) є горизонтальний жолоб 1, в якому обертається вал 2 з укріпленими на нім спіральними лопатями 3. Твердий матеріал завантажується в ліву частину апарату і поступово мішалкою переміщається до правої частини. Екстрагент може подаватися по відношенню до твердої фази протитечією або прямотком (паралельним ходом). Проекстрагований твердий продукт віддаляється похилим елеватором 4. Апарати такого типу забезпечують значні продуктивності, але вимагають великих витрат металу.

Ріс.131. Шнековий екстрактор:

1 – жолоб, 2 – вал, 3 – мішалка із спіральними лопатями, 4 – елеватор

ІІІ. Використані матеріали.

IV. Питання самоконтролю.

V. Література.