Спросите экспертов добычи
Q. Когда я должен рассмотреть жидкостной экстракции? Просьба дать общие правила-оф-пальца.
Наиболее эффективный метод разделения или очистки жидких смесей, как правило, дистилляции или связанного с ним процесса испарения, такие, как пара зачистки. Всегда оценки первой перегонки. Но не можем не учитывать жидкостной экстракции при дистилляции, как представляется, громоздкой и дорогой. Вот несколько примеров из этой ситуации:
Низкая относительная нестабильность: капитальные и эксплуатационные затраты на дистилляцию в значительной степени зависит от относительной нестабильности смеси. Низкой волатильности приводит к большой сцене и рефлюкс-соотношение требований. Большое количество этапов приравнивает к высоким, дорогие столбцов. Высокие отношения рефлюкс требуют больших теплообменников и высокие цены на энергоносители. В целом, считают жидкостной экстракции при относительной неустойчивости меньше, чем 1,2.
Удаление / восстановление низкой волатильности компонентов из воды: По отношению к дистилляции и зачистки, жидкостной экстракции могут иметь реальные преимущества для восстановления тяжелой, в основном нелетучих компонентов из воды. Перегонка становится непривлекательным потому что так много воды, чтобы выпарить (с его высокой энергии и расходов на оборудование). Тепло, необходимое для испарения фунта воды зачастую в 3-4 раза больше, чем для типичных углеводородов. Паровая зачистки, вероятно, будет непривлекательным. Это приложение жидкости / жидкостной экстракции сточных вод может потребоваться очистки. Роджер Кьюсак ("Решить проблемы сточных вод с жидкими / Жидкостная экстракция", ВИС, апрель 1996, с. 56-63) обеспечивает отличную обсуждения сточных вод приложений для экстракции.
Удаление / восстановление низкой волатильности полярных органических компонентов: Жидкость добычи могут быть использованы для восстановления (или удалить) солей и кислот из несмешивающихся, органические жидкости. Этот процесс часто называют стирки. Вода с или без комплексообразователь используется для восстановления солей и кислот. Каустической соды часто используется в качестве растворителя.
Восстановление термочувствительных компонентов:. Дистилляция может вызвать проблемы с тепло-чувствительных материалов. Например восстанавливается антибиотиков продуктов брожения. Добыча является крайне мягким средством восстановления.
Q. новые, продвинутые модели и компьютерные программы для жидкостной экстракции были разработаны в последние годы. Является ли он по-прежнему необходимо пилот нового процесса добычи?
Да, я настоятельно рекомендую, чтобы все новые процессов экстракции быть экспериментальную проверку до коммерциализации. Эти компьютерные модели, которые особенно полезны при сочетании с экспериментальной проверки. Использование экспериментального испытания на трех ключевых проблем:
1. , чтобы продемонстрировать весь процесс разделения
2. для выявления последствий накопления примесей в добыче цикла
3. оценить scaleup соприкасающихся устройства (например, упаковочный материал).
В общем, процесс экстракции включает экстрактор и растворителей восстановление невозможно. Восстановить растворитель возвращается в экстрактор, что делает добычу цикла необходимо. Технико-экономическое обоснование цикла должна быть доказана. Это особенно важно для химических систем со сложной и плохо понимал фазовых равновесий. Например, в системе, где наклон линии равновесия существенно меняется при концентрации растворенного вещества могут быть подвержены щипать.
Если растворитель не является нестабильной, это может привести к накоплению тяжелых примесей в цикл добычи, которые surfaceactive. Даже в следовых концентраций, эти преступники могут иметь разрушительное воздействие на экстрактор производительность. Они могут уменьшить ставки сливающиеся капли - и таким образом уменьшить емкости колонки. Так как большинство моделей наводнения основаны на чисто испытаний компонентов, эти модели, как правило, чрезмерно оптимистичными. По сравнению с чистой системы, наличие примесей может привести к снижению емкости колонки на 20% или более и эффективности на целых 60%.
Опробование экстрактора полезен для обнаружения других непредвиденных проблем. Создание опытно-конструкторских с использованием имеющихся массообмена и гидравлические модели, а затем использовать экспериментальный корабль, который позволяет просмотр, если это вообще возможно. Выполнить дизайн растворителя к - коэффициент корма на различных нагрузок. В частности, обратите внимание на механизмы и место затопления состоянии.
После успешного завершения пилотных испытаний, анализа данных тщательно и сравнить их с предсказаниями модели. Адрес, а затем решать все отклонения тщательно перед проектированием коммерческой системе. Для колонного типа экстракторы, не можем не для коррекции осевой перемешивание. Осевой смешивания снизит концентрацию разница между фазами и, как следствие, уменьшить очевидной эффективности контактирующих устройств. Осевой перемешивания может быть особенно важно при разработке насадочных колонн. Коррекции осевой перемешивания в упакованном экстракторы описан Беккером и Зайберт (Chemie - Ingenieur-Technik, 75:35, 2000). Продавцы добывающего оборудования может быть особенно полезно в отношении scaleup своих устройств.
И. Франка Зайберт, PhD, PE, является техническим руководителем Цветоделение исследований на Univ. Техас в Остине. (Телефон: (512) 471-7063, факс: (512) 471-1720, E-почта: <a href="mailto:fseibert@mail.utexas.edu"> fseibert@mail.utexas.edu </ A> ). Его исследования направлены на scaleup из жидкостной экстракции и дистилляции. Его 22-летний опыт охватывает фундаментальных исследований и промышленного консалтинга в ряде районов разделения технологического процесса.
