출처: 케리 M. 둘리와 마이클 G. 벤턴, 화학 공학부, 루이지애나 주립 대학, 배턴 루지, LA
액체 액체 추출(LLE)은 증류 대신 사용되는 분리 기술중 하나: (a) 분리되는 화합물의 상대적 변동성은 매우 유사하다; (b) 하나 이상의 혼합물 성분은 주변 조건 근처에서도 온도에 민감하다; (c) 증류에는 매우 낮은 압력 또는 매우 높은 증류소/사료 비율이 필요합니다. 1 질량 전달을 위한 원동력은 다른 두 개의 다른 불굴의 또는 부분적으로 오해의 소지가 있는 스트림(사료 및 용매)에서하나의 물질(solute)의 용해도 차이이다. 피드 및 용매 스트림이 혼합된 다음 분리되어 솔루트가 피드에서 용매로 전송할 수 있습니다. 일반적으로 이 프로세스는 역전류 흐름을 사용하여 연속적인 단계에서 반복됩니다. 솔테가 풍부한 용매는 잎으로 추출물이라고하며, 솔트 고갈 된 사료는 추첨입니다. 공급 및 용매 스트림 사이에 합당한 밀도 차이가 있는 경우, 다른 경우에는 일련의 혼합 및 침전 탱크가 사용될 수 있지만 수직 컬럼을 사용하여 추출을 수행할 수 있습니다.
본 실험에서, 운용 목표는 순수한 물을 용매로 사용하는 C8-C10 탄화수소의 혼합물로부터 이소프로판올(IPA,~10-15 wt. % + solute)을 추출하는 것이다. 요크-셰이벨 유형(수직 믹서 및 유착기, 물리적 단계당 하나씩) 추출 컬럼을 사용할 수 있습니다. 대부분의 추출기와 마찬가지로 이 열의 전체 효율성(이론적 단계/물리적 단계 수)은 특히 많은 증류열과 비교할 때 매우 낮습니다. 낮은 효율성은 느린 질량 전달 (증류에서와 같이 하나 대신 두 개의 액체 저항) 및 종종 위상의 분포에서 발생합니다. 교반기 속도는 추출의 솔루트 회수와 전체 컬럼 효율 모두에 미치는 영향을 평가합니다.
본 실험에서, n-nonane의 특성은 평형 데이터 목적을 위해 탄화수소 혼합물의 특성에 대한 양호한 근사치이다. 체대 시스템 물/이소프로판올/n-nonane는 실온에서 제1형 평형 거동(위상 분할이 일어나지 않는 조성 범위가 있음)을 나타낸다. 이 시스템의 평형 데이터는 부록에서 찾을 수 있습니다.
1. 요크-셰이벨 칼럼 운영
그림 3과 4는 교반및 공급 유량이 넓은 범위에서 모두 변화했을 때 의 결과를 보여줍니다. 홍수 에 또는 근처에없는 액체 액체 추출기의 매우 전형적인, asymptotic되기 전에 전반적인 효율성과 회복 증가. 홍수 에 가까운 조건에서 전반적인 효율성과 회복은 급격히 감소 할 것으로 예상된다. 증류와 달리 높은 용매 또는 높은 공급 속도(또는 비율)에서 액체 액체 추출에서 홍?...
액체 액체 추출(LLE)은 용매-피드 불굴의(또는 약간의 오해)와 유리한 솔루트 분할 계수에 의존하는 증류에 대한 대안으로 용매/사료 비만큼 낮은 용매 상에서 높은 솔루트 회수를 달성한다. LLE가 효과적인 흐름 범위("턴다운")는 종종 제한적이지만, 단계 효율이 낮지만 위상 평형이 달성되지 않도록, 특정 혼합물은 지속적인 역류 과정에서 다른 방법을 사용하여 분리될 수 없다. 이러한 추출기의 평...
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