Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







СТАДІЇ ПРОЦЕСУ ЕКСТРАГУВАННЯ I ЇХ КІЛЬКІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ





У процесі екстрагування відбувається масопередача, тобто перехід однієї або кількох речовин з однієї фази (сировини) в іншу (екстрагент). Масопередача із сировини з клітинною струк­турою — складний процес, в якому можна виділити три стадії:

1) «внутрішню дифузію», що включає всі явища перенесення речовин усередині частинок сировини;

2) перенесення речовини в межах безпосередньо дифузійного пограничного шару;


3) перенесення речовини рухомим екстрагентом (конвективна дифузія).

Екстрагування із зневодненої сировини з клітинною структурою починається проникненням екстрагента в матеріал, змочуванням речовин, що знаходяться усередині клітини, розчиненням їх та десорбцією. Далі відбувається молекулярне перенесення розчине­них речовин — спочатку в екстрагент, що знаходиться в міжклі­тинному просторі, потім в екстрагент, який заповнює мікро- і ма-кротріщини, і, нарешті, на поверхню шматочків матеріалу.

Зобразимо схематично (рис. 5.1) частинку матеріалу, яка зна­ходиться в екстрагенті, і позначимо середню концентрацію ре­човин, що екстрагуються всередині частинки, як Сх, а на її по­верхні — С2.


пограничного шару (концентрація С3). Зараз уже загальновизна­не існування на поверхні шматочків сировини пристінного шару, екстрагента, названого дифузійним пограничним шаром. Цей шар чинить великий опір подальшому перенесенню екстрагованих ре­човин у екстрагент. Товщина його залежить від гідродинаміки процесу, передусім від швидкості перемішування екстрагента. Чим більша швидкість перемішування, тим тонший пограничний шар. У межах дифузійного пограничного шару перенесення речовин здійснюється за законом вільної дифузії і може бути виражене у вигляді першого закону Фіка:


Тоді кількість речовини, що продифундувала із внутрішніх структур частинки на поверхню (перша стадія), буде пропорційна коефіцієнтові внутрішньої дифузії DBH, поверхні частинки мате­ріалу F, часові т, різниці концентрації всередині частинки Сх та на її поверхні С2, обернено пропорційна розмірові частинок рос­линної сировини 1 і може бути записана рівнянням:

де S — кількість речовини, що продифундувала, кг; £>вн — коефіцієнт внутрішньої дифузії, м2/с; F — поверхня розділення фаз, м2; 1 — товщина частинки матеріалу, крізь яку дифундують

речовини, м; т — час дифузії, c; Cj, С2 — концентрація речовини, кг/м3.

На другій стадії починається дифузія речовин від поверхні частинки (концентрація С2) до зовнішньої поверхні дифузійного


де d — товщина дифузійного пограничного шару, м.

На третій стадії процесу екстрагування перенесення діючих речовин триває завдяки руху екстрагента (конвективна дифузія). Якщо позначити середню концентрацію екстрагента в об'ємі, що омиває частинку, як С4, то кількість речовини, перенесеної в ек­страгент у процесі конвективної дифузії, може бути обчислена за допомогою рівняння:

де P — коефіцієнт конвективної дифузії, м/с, який тим вищий чим інтенсивніше перемішування.

Звичайно коефіцієнт конвективної дифузії P у багато разів біль ший за коефіцієнт молекулярної дифузії D.

Сумарний процес перенесення речовини з частинок матеріалу в екстрагент виражається основним рівнянням масопередачі:

де K — коефіцієнт масопередачі, м/с, що враховує всі розміри, які є кількісними характеристиками трьох стадій проце­су екстракції. Визначається він з рівняння:

Аналіз рівнянь (5.1—5.7) засвідчує, що процес екстрагування залежить від багатьох чинників, найважливіші з яких: гідроди­намічні умови, поверхня розділення фаз, різниця концентрацій, тривалість процесу, в'язкість екстрагента, температура. Крім того, на повноту витягу та швидкість впливають: додавання поверхне­во-активних речовин, характер завантаження сировини, вибір екстрагента, пористість і порозність сировини, коефіцієнт вими-


 




вання, вплив вібрацій, пульсацій, електроімпульсний розряд у рід­кому середовищі, здрібнення і деформація сировини в екстраген­ті. Розглянемо вплив кожного із цих чинників.

ОСНОВНІ ЧИННИКИ ВПЛИВУ







Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.