Пример 7.1. Бинарная смесь 1,4-диоксана с водой не может быть разделена ректификацией при атмосферном давлении вслед­ствие образования нераздельно кипящей смеси. Для извлечения диоксана используется экстракция его из водного раствора бензо­лом с последующей ректификацией смеси диоксан - бензол. Определить конечное содержание диоксана в воде, если 150 кг 20 %-го раствора диоксана обрабатываются последовательно пятью пор­циями бензола по 100 кг каждая. В свежем растворителе массовая доля диоксана 2%. Считать, что на каждой ступени экстрагиро­вания достигается равновесие. Взаимной растворимостью воды и бензола пренебречь.
Данные по растворимости диоксана в воде и бензоле при 25 °С:

Скачать решение(34.71 Кб) скачиваний150 раз(а)

Пример 7.2. В противоточном экстракторе непрерывного действия обрабатываются чистым бензолом сточные фенольные воды с целью очистки воды и извлечения фенола. Определить не­обходимый расход растворителя и число теоретических ступеней экстрагирования, если в 1 ч обрабатывается 10 м3 воды. Концен­трация фенола в воде: начальная 8 кг/м3, конечная 0,5 кг/м3, конечная концентрация фенола в бензоле 25 кг/м3, температура жидкостей 25?С. 
Скачать решение(18.84 Кб) скачиваний153 раз(а)

Пример 7.3. По равновесным составам сосуществующих фаз (в массовых долях, %), приведенным в табл. 7.1, построить фазовые диаграммы равновесия для системы вода (А) - уксусная кислота (В) - диэтиловый эфир (С) при 25?С в координатах: а) X, Y - z, Z; б) Х-Y.
Скачать решение(34.25 Кб) скачиваний146 раз(а)

Пример 7.4. Определить наибольшую достижимую массовую долю уксусной кислоты в экстракте для системы вода-уксусная кислота-диэтиловый эфир при 25°С, если экстракция ведется в противотоке: а) для 15 %-й исходной смеси; б) для 5 %-й исход­ной смеси (по кислоте).
Скачать решение(22.09 Кб) скачиваний143 раз(а)

Пример 7.5. Рассчитать необходимое число ступеней и массу растворителя для экстрагирования уксусной кислоты из водного раствора диэгиловым эфиром (t =25°С), если массовая доля ук­сусной кислоты в исходной смеси 5%, а в экстракте после отгон­ки растворителя 60 %. В 1 ч перерабатывается 1000 кг исходного раствора; эфир из рафината и экстракта отгоняется полностью; массовая доля кислоты в остатке не более 1 %

Скачать решение(53.2 Кб) скачиваний146 раз(а)

Притер 7.6. Определить значение коэффициента массопере-дачи при извлечении фенола из сточных вод с помощью осаж­дающихся капель бензола диаметром 7,8·10-3 м. При температуре 20°С в малых содержаниях фенола справедливо линейное уравне­ние равновесия у*=3х, что соответствует коэффициенту распре­деления m=3. Сопоставить значения внешнего и внутреннего сопротивлений массопереносу.

Рис. 7.13 – Диаграмма равновесия и ступени экстрагирования
Скачать решение(27.36 Кб) скачиваний143 раз(а)

Пример 7.7. Определить времена отработки на 100 и на 50 % сферической пористой (?м=0,5) частицы при экстрагировании из нее твердого растворимого вещества потоком (?=0,25 м/с) чистого (С = 0) растворителя (рис. 7.8). Радиус частицы 0,4·10-3 м; плот­ность и вязкость растворителя ?=1,2·103 кг/м3 и ?=1,4·10-3 Па·с; плотность растворяемого вещества ?м=4,0·103 кг/м3, коэффици­ент диффузии вещества в растворителе D=3,0·109 ма/с; концен­трация насыщения при постоянной температуре процесса экстра­гирования С*=30кг/м3. Для определения интенсивности внеш­ней массоотдачи воспользоваться корреляционным соотношением Nu'=0,80·Rе0,5(Рr)1/3 (аналог соотношения (7.20)).

Рис. 7.8 - Послойное экстрагирование из сферической частицы
Скачать решение(26.99 Кб) скачиваний146 раз(а)

Пример 7.8. В вертикальном отстойнике с коническим дном находятся осадок и 7 м3 раствора, содержащего 2т NаОН. После отстаивания сливается прозрачная часть объемом 6 м3, отстойник доливается чистой водой, и суспензия перемешивается. После по­вторного отстаивания снова сливается 6 м3 чистого раствора. Три слитых с осадка раствора смешиваются и направляются на вы­парку. Определить: а) содержание NaOH; б) массовую долю NаОН в растворе, поступающем на выпарку.
Скачать решение(14.24 Кб) скачиваний145 раз(а)

Пример 7.9. С целью извлечения меди колчеданные огарки подвергаются хлорирующему обжигу с поваренной солью. В обож­женной массе медь содержится в форме СuС12. Массовая доля хло­рида меди составляет 11%. Обожженный продукт подвергается выщелачиванию в противоточной батарее подкисленной водой, получающейся от промывки отходящих газов. Инертная твердая масса удерживает 2 кг воды на 1 кг твердого вещества. На каждой ступени достигается равновесие. Сколько ступеней необходимо иметь в батарее для получения раствора с массовой долей СuС12 12 % и степенью извлечения 98 % Сu из обожженного продукта?
Скачать решение(34.82 Кб) скачиваний144 раз(а)

Пример 7.10. Едкий натр получается по реакции 
Na2СО3 + СаО + Н2О = СаСO3 + 2NаОН.
Продукты реакции поступают в первую ступень непрерывной противоточной трехступенчатой батареи с содержанием воды 50 % от массы шлама (СаСO3). В дальнейшем, при переходе со ступени на ступень и выходе из батареи, шлам удерживает воды в 1,5 раза больше собственной массы. Желательно добиться 98 %-го извлечения NаОН. Определить расход воды (на 100 кг сухого шлама) и составы растворов на каждой ступени.
Скачать решение(33.15 Кб) скачиваний145 раз(а)

Пример 7.11. Маслоэкстракционная установка перерабатыва­ет 1 т/ч «лепестка» (раздавленные и частично обезжиренные се­мена подсолнуха) с массовой долей масла 28 % и бензина 2,5 %. Поступающий в установку в качестве растворителя регенериро­ванный бензин содержит 1,5 % масла. Масса растворителя, по­ступающего в установку, составляет 50 % от массы «лепестка». По опытным данным масса раствора, удерживаемого твердой фа­зой, зависит от содержания в нем масла:

Твердый остаток после экстрагирования содержит 5 % масла.
Определить: 1) количество экстракта и массовую долю масла в нем; 2) массу остаточного раствора, удерживаемого твердой фазой (шротом), и массовую долю масла в нем; 3) число ступеней экстра­гирования.
Скачать решение(70.76 Кб) скачиваний147 раз(а)

Пример 7.12. В непрерывнодействующей противоточной уста­новке производительностью 4,4 т/сут из руды извлекается озоке­рит (горный воск) с помощью керосина (или бензина). В экстрак­те, выходящем из каскада экстракторов, содержится 5 кг озокери­та в 100 кг чистого растворителя. В исходной руде 25 % озокерита и 75 % породы. В рафинате 0,2 кг озокерита на 100 кг пустой по­роды. Растворитель содержит 0,05 кг озокерита на 100 кг кероси­на. Необходимо определить число теоретических ступеней для осуществления процесса экстрагирования.
Скачать решение(50.9 Кб) скачиваний158 раз(а)