Будь-який процес екстракції містить наступні стадії: 1) змішання розчинника з розділяється сумішшю, що забезпечує їх контактування; 2) поділ утворилася суміші на рафінатний і екстрактний розчини. У зав-ти від числа ступенів екстракції і способу їх з'єднання розрізняють такі різновиди процесу екстракції: одноразову, багаторазову і противоточную.
При одноразової екстракції. вихідна сировина Fв один прийом обробляють заданим кол-вом розчинника L в змішувачі С. Утворену в результаті контакту суміш розділяють у відстійнику Про на рафінатний Rи екстрактний S розчини, які відводять з апарату.
При багаторазовій екстракції: вихідна сировина Fи відповідні рафінатние розчини Ri обробляються порцією свіжого розчинника на кожному ступені екстракції, де є змішувач С і відстійник О. При цьому рафінатний р-р направляється в наступний щабель екстракції, а екстрактивні розчини S1. S2. S3. після кожного ступеня екстракції виводяться з системи. При такому способі обробки вихідна суміш, що розділяється F надходить в першу щабель екстракції, а остаточний рафінатний р-р R3 відбирається з останнього ступеня.
Очевидно, в цьому випадку можна отримати кращу якість рафінатного розчину в порівнянні з одноразовою екстракцією, однак вихід кінцевого рафінатного розчину (рафината) зменшується.
Протівоточная екстракція характеризується багаторазовим контактуванням в противотоке рафінатних та екстрактивних розчинів, метою якого є забезпечення заданого зміни їх складів. Протитечійне контактування фаз може бути здійснено або в системі апаратів типу змішувач-відстійник, або в апараті колонного типу з контактними пристроями різних конструкцій.
Протівоточная екстракція забезпечує отримання продуктів заданої якості при високих їх виходах. Буває також багатоступенева протівоточная екстракція з флегмою і багатоступенева протівоточная екстракція двома розчинниками.
4. Одноразова екстракція
Проводять одноразову обробку сировини Fраст-лем L. На # 8710; -ої діаграмі суміш сировини і р-ля визначається (# 8729;), що лежать на прямій LF, к-ая хар-ет сталість співвідношення комп-тов А і впрі розведенні вихідної з-ми р-лем L.
N1 і N2 -мін-ний і макс-ний витрата р-ля при одноразової екстракції. Витрата р-ля повинен бути обраний таким, щоб (# 8729;) Nтройной системи розташовувалася м / у (# 8729;) N1 і N2 всередині області, обмеженої бінодальной кривої.
Нехай витрата р-ля обраний таким, що його суміш з сировиною хар-зуется (# 8729;) N, а конц-я р-ля в суміші буде дорівнює хLN. Тоді витрата р-ля gL визначиться з наступного співвідношення: звідки
На підставі першого св-ва # 8710; -ої діаграми кількість утворюються рафінатного gR і екстрактного gS розчинів опр-ся зі співвідношення: і рівняння мат. балансу екстракції
Конц-й р-ля в рафінатном xLR і екстрактному xLS розчинах опр-ються (# 8729;) ами, отриманими при перетині горизонталей, проведених з (# 8729;) ек R і S, зі стороною # 8710; ка AL.
Виходи рафината gP і екстракту gQ можуть бути знайдені на підставі першого св-ва # 8710; -ної діаграми
5. Розрахунок противоточной екстракції по # 8710; -ої діаграмі
Щоб отримати рафінатний і екстрактний розчини необхідної якості при високому виході рафінатного розчину застосовують процес противоточной екстракції.
Для розрахунку противоточной екстракції повинні бути задані бінодальная крива з Коноді, склад вихідної сировини ((# 8729;) F), і склад кінцевого рафината R3 і (або) екстракту S1 .Все інші величини можуть бути визначені розрахунком.
Рівняння матеріального балансу для кожного ступеня екстракції:
1 щабель. звідки
2 щабель звідки
3 ступінь звідки
З наведених рівнянь слід, що
Ур-ня (1) хар-ет пучок прямих, що проходять через (# 8729;) кожної пари зустрічних потоків S1 і F, S2 .і R1. S3 і R2. L і R3 і перетинаються в (# 8729;) М. Ці лінії є робочими.
Витрата розчинника gL в цьому випадку визначається координатами (# 8729;) N:
Нехай заданий витрата розчинника:
Кількість кінцевих рафінатного і екстрактного розчинів:
Виходи рафината і екстракту: і
Рi - потоки рафінат (без урахування маси р-ля), уi - конц-ції витягується комп-ту.
Li - потоки р-ля, а через хi - конц-ції витягується комп-та
Мат. баланс по витягується компоненту для апарату в цілому:
Якщо конц-ції х і у висловити щодо вхідних потоків:
З ур-ня (1) →: або (2)
Ур-ня (2) дозволяє визначити питому витрату р-ля в зав-ти від конц-ції витягується комп-та в потоках входять і залишають апарат.
На діаграмі X-Y нахил робочої лінії визначається питомою витратою розчинника LN + 1 / P0. На діаграммeу X-Y необхідно нанести також рівноважну криву ОС, що відповідає певній температурі екстракції.