Efficacité de l'extraction liquide-liquide

Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

Extraction liquide-liquide (ell) est une technique de séparation utilisée au lieu de distillation lorsque soit : (a) la volatilité relative des composés à séparer est très semblables ; (b) un ou plusieurs composants du mélange sont température sensible même à proximité de conditions ambiantes ; (c) la distillation exigerait une très faible pression ou un ratio très élevé distillat/aliments pour animaux. ¹ La force motrice pour le transfert de masse est la différence de solubilité d’un matériau (le soluté) dans deux autres ruisseaux non miscibles ou partiellement miscible (le nourrir et le solvant). Les cours d’eau ou alimentation de solvants sont mélangés et ensuite séparées, permettant au soluté transférer de l’aliment au solvant. Normalement, ce processus est répété en phases successives à l’aide de flux à contre-courant. Riche en soluté solvant est appelé l' extrait qu’il laisse, et l’alimentation pauvre en soluté est le raffinat. Lorsqu’il y a une différence de densité raisonnable entre le flux et le flux de solvants, extraction peut être accomplie en utilisant une colonne verticale, bien que dans d’autres cas, une série de mélange et de décantation des réservoirs peut être utilisée.

Dans cette expérience, l’objectif opérationnel est d’extraire l’alcool isopropylique (IPA, % m/m ~ 10-15, le soluté) d’un mélange de C₈-à-C₁₀ hydrocarbures utilisant de l’eau pure comme solvant. Un type York-Scheibel (mélangeurs verticaux et coalesceurs, un de chaque par étape physique) colonne d’extraction est disponible. Comme la plupart des extracteurs, l’efficacité globale (numéros stades de phases théoriques et physiques) de cette colonne est assez faible, surtout en comparaison avec nombreuses colonnes de distillation. Les faibles rendements proviennent de deux lent transfert de masse (deux résistances de liquides au lieu d’une comme la distillation) et souvent aussi mauvaise répartition des phases. On évaluera l’effet de vitesse de l’agitateur sur les deux le recouvrement de soluté dans l’extrait et l’efficacité globale de colonne.

Dans cette expérience, les propriétés de n-nonane sont une bonne approximation à celles du mélange d’hydrocarbures à des fins données équilibre. Les pièces d’eau/isopropanol/n-nonane systèmes ternaires de Type I comportement d’équilibre (il y a une gamme de composition sur quelle phase fractionnement aura pas lieu) à la température ambiante. Les données d’équilibre de ce système se trouvent dans l’annexe.

1. fonctionnement de la colonne de York-Scheibel

1. Remplir l’extracteur d’hydroca

Figures 3 et 4 montrent des résultats lorsque l’agitation et l’alimentation des débits étaient variés sur une large plage. L’efficacité et la récupération augmentent avant de devenir asymptotique, qui est assez typique des extracteurs liquide-liquide qui ne sont pas à ou près des inondations. Près inondation, l’efficacité et la récupération sont censés diminuer fortement. Notez que, contrairement à la distillation, inondations peuvent avoir lieu dans l’extraction ...

Extraction liquide-liquide (ell) est une alternative à la distillation, qui repose sur le solvant d’alimentation IMMISCIBILITE (ou miscibilité légère) et les coefficients de soluté favorable pour atteindre les hautes récupérations de soluté dans un solvant phase à aussi bas un ratio de solvant/aliments pour animaux aussi pratique. Bien que la gamme des flux (le « service ») sur lesquelles LLE sera efficace est souvent limitée, et tandis que l’efficacité de la scène est faibles tels que l’équilibre ...