Одноступенчатая экстракция 3

Как мы видим, колонны имеют разный принцип действия. В гравитационных аппаратах происходит экстрагирование за счет разностей плотностей двух несмешивающихся жидкостей. К таким аппаратам относятся насадочные колонны, распылительные колонны и колонны с ситчатыми тарелками.

Следующие два экстрактора работают по принципу механического перемешивания, за счет центробежной силы идет смешивание и разделение фаз. Это роторно-дисковой экстрактор и колонна с чередующимися смесительными и отстойными секциями.

Значительное распространение получили ящичные экстракторы, представляющие собой разновидность смесительно-отстойных аппаратов.

В этих аппаратах вертикальными перегородками отделены ступени, каждая из которых состоит из смесительной и отстойной камер. В каждой ступени движение фаз прямоточное, а по аппарату в целом — противоточное. Транспортировка жидкостей из ступени в ступень осуществляется турбинными мешалками. Такие смесительно-отстойные экстракторы могут работать с любым соотношением раствора и экстрагента, сохраняя рабочее распределение

концентраций в ступенях при остановках. Смесительно-отстойные экстракторы, особенно ящичные, можно собирать в батареи, состоящие практически из любого числа ступеней, что делает их весьма перспективными при экстрагировании трудноразделимых компонентов. Отдельные секции этих аппаратов могут использоваться для однократной периодической и непрерывной экстракции, а группы их — для перекрестной.

В химико-фармацевтической промышленности широко применяют разнообразные центробежные экстракторы, в котором смешивание и разделение жидкостей происходит в под центробежных сил. Рабочий орган некоторых экстракторов (ротор состоит из набора перфорированных цилиндров или спиральных Лент. Эти машины обеспечивают высокую производительность ( 120 м/ч при диаметре ротора 1,2 м).

Цилиндрический барабан 3 имеет скорость вращения 1500 5000 об/мин. Внутри барабан разделен перфорированными перегородками 7 на ряд экстракционных II, IV, VI и сепарационный I, III, V, VII участков. Жидкости поступают в барабан и обособленным каналам, проходящим внутри неподвижном цилиндра 4. Тяжелая жидкость подается по каналу 2 в нижний экстракционный участок VI, легкая — по каналу б в верхний экстракционный участок II. Двигаясь в барабане противотоком жидкости многократно перемешиваются, проходя между неподвижными перфорированными дисками 5, закрепленными не цилиндре 4.  Эмульсия, образовавшаяся при этом, предварительно расслаивается при прохождении через перфорированные отбойные перегородки 7, которые сделаны, в виде нескольких дисковых или конусных тарелок. Окончательное разделение фаз происходит под действием центробежной силы в сепарационных участках. Жидкие фазы (экстракт и рафинат) удаляются из экстрактора через обособленные каналы: легкая — через верхний кольцевой слив 8, тяжелая — через нижний 1.

В некоторых производствах (антибиотики) такие аппараты, обеспечивая весьма незначительное время контакта фаз, являются незаменимыми; кроме того, такие экстракторы применяются при очень малой разности в удельном весе обоих фаз, при образовании стойких эмульсий и др.

Применяемые ранее распылительные колонны, механический, горизонтальный экстрактор с вращающейся насадкой, показали их неудобство в работе (частые промывки экстрактора, негерличность установок, необходимость строгого и постоянного контроля). Предложенный центробежный экстрактор многоступенчатый (применяемый ранее в ядерном военном производстве) очень компактен, высокоэффективен, малометаллоемкий, малоэнергоемкий. Не дает эмульсий, очень легко увеличивается степень извлечения введением дополнительных ступеней.