Экстракции Жидкости Жидкостью и Отгонки

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ЖИДКОСТИ ЖИДКОСТЬЮ И ОТГОНКИ

a) Процесс экстракции жидкости жидкостью

Компания «PSC S.p.A. Engineering & Contracting (PSC)» является экспертом в экстракции жидкости жидкостью (LLE), также известной как экстракция и разделение растворителем: метод разделения компонентов (растворенных веществ) в составе однородных жидких растворов. В процессе разделения добавляют второй жидкий растворитель, который является несмешиваемым или частично смешивающимся с исходным раствором, и растворенные вещества смеси распределяются между двумя фазами в зависимости от их относительной растворимости. Происходит переход одного или нескольких соединений из одной жидкой фазы в другую жидкую фазу, обычно из водной в органическую. Раствор, обогащенный компонентом (компонентами), называется экстрактом. Исходный раствор, обедненный извлеченными компонентами, называется рафинатом.

Этот тип процесса обычно используется:

• После химической реакции, как один из этапов выделения продукта реакции, часто включающий обработку кислотой,

• Если процесс дистилляции невыполним и нецелесообразен, поскольку компонент (растворенное вещество), подлежащий извлечению, является чувствительным к нагреванию, нелетучим, высококипящим или азеотропная смесь не может позволить провести очистку.

Экстракция жидкости жидкостью (LLE) требует потребления большого количества возможно токсичного растворителя, для рециркуляции которого в системе также требуется дорогостоящее оборудование. Таким образом, для обеспечения рационально функционирующего процесса требуется правильный выбор растворителя, что создает проблемы для крупномасштабной реализации этого процесса в промышленности. 

Если целью процесса является получение чистого экстракта, то экстракция жидкости жидкостью (LLE) в качестве нижестоящего процесса чаще всего является только начальным этапом. Может потребоваться дополнительная очистка, такая как дистилляция, кристаллизация или вторая экстракция. 

Экстракция жидкости жидкостью (LLE) имеет несколько промышленных применений:

• Ферментационные и водорослевые бульоны (карбоновая кислота, уксусная кислота, экстракт водорослей);
• Удаление высококипящих органических веществ из сточных вод (фенола, амина, ароматических соединений), которые не могут обрабатываться стандартным и обычно применяемым способом очистки;
• Удаление карбоновой кислоты (уксусной, муравьиной кислоты, янтарной кислоты, валериановой кислоты из ферментационных дрожжей, пеларгоновой кислоты из процессинга бионефти);
• Разделение и очищение белка (выделение антибиотиков, аминокислот, стероидов из ферментационного бульона);
• Экстракция эфирного масла (бионефть производится в процессе пиролиза биомассы);
• Производство ядохимикатов (гербицидов и пестицидов);
• Продукты реакции восстановления капролактама и адипонитрила при производстве нейлона;
• Применение в пищевой промышленности (ароматизаторы, пищевые добавки);
• Нейтрализация кислот и щелочей (в виде акрилатов, нитрированных органических веществ и хлорбензольных соединений).

Процесс экстракции жидкости жидкостью может быть выполнен с использованием:

• прямого центробежного экстрактора,
• отстойников (гравитационного и смешивающего типа)
• колонн (пульсационных, перемешиваемых, с вращающимися контакторами)

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

b) Процесс отгонки

Процесс отгонки представляет собой физический процесс разделения, при котором один или несколько компонентов удаляются из потока жидкости потоком пара. В промышленных применениях используется как параллельные потоки жидкости и пара, так и встречные потоки. При процессе отгонки обычно используются насадочные либо тарельчатые колонны.