Кинетика процесса экстракции

(кинетические закономерности) определяются основными законами массопередачи. При этом основными стадиями этого процесса являются: переход распределяемого вещества из среды к поверхности капли, а затем внутрь нее или, наоборот, из капли через поверхность раздела фаз в ядро потока среды.

При этом различают три случая.

1. Диффузионное сопротивление сосредоточено в дисперсионной среде.

В этом случае коэффициент массопередачи К _х может быть принят равным коэффициенту массоотдачи среды β _с, т. е. К_х ≈ β _с, а количество переданного вещества определяется из соотношения

М = β _с*Δ х _ср* F

Коэффициент массоотдачи для этого случая рассчитывается по критериальному уравнению

Nu_диф.с = β _с* d / D _диф.с = f *(Pe_диф.с),

где Nu_диф.с – диффузионный критерий Нуссельта для среды; D _диф.с – коэффициент диффузии распределяемого вещества в среде; d — диаметр капли; Pe_диф.с = wd / D _диф.с - диффузионное число Пекле для среды; w —относительная скорость движения капли и среды.

2. Диффузионное сопротивление сосредоточено в дисперсной фазе (капля).

Коэффициент массопередачи К_у может быть принят равным коэффициенту массоотдачи дисперсной фазы β _дисп, т. е. К_у≈ β _дисп, а количество переданного вещества определяется из соотношения

М = β _дисп*Δ у_ср* F

Коэффициент массоотдачи для этого случая определяется из уравнения

Nu_диф.д = β _с* d / D _диф.д = f *(Pe_диф.д),

где Nu_диф.д – диффузионный критерий Нуссельта для дисперсной фазы; D _диф.д – коэффициент диффузии распределяемого вещества в капле; Pe_диф.д = wd / D _диф.д – диффузионное число Пекле для капли.

3. Диффузионные сопротивления в среде и капле соизмеримы.

В этом случае количество переданного вещества определяется в соответствии с основным уравнением массопередачи (9.7), а ко­эффициенты массопередачи рассчитываются по выражениям

Лекция 28 Основные методы экстракции. Расчет процесса. Конструкции экстракторов.