АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

СТАДІЇ ПРОЦЕСУ ЕКСТРАГУВАННЯ I ЇХ КІЛЬКІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

У процесі екстрагування відбувається масопередача, тобто перехід однієї або кількох речовин з однієї фази (сировини) в іншу (екстрагент). Масопередача із сировини з клітинною струк­турою — складний процес, в якому можна виділити три стадії:

1) «внутрішню дифузію», що включає всі явища перенесення речовин усередині частинок сировини;

2) перенесення речовини в межах безпосередньо дифузійного пограничного шару;


3) перенесення речовини рухомим екстрагентом (конвективна дифузія).

Екстрагування із зневодненої сировини з клітинною структурою починається проникненням екстрагента в матеріал, змочуванням речовин, що знаходяться усередині клітини, розчиненням їх та десорбцією. Далі відбувається молекулярне перенесення розчине­них речовин — спочатку в екстрагент, що знаходиться в міжклі­тинному просторі, потім в екстрагент, який заповнює мікро- і ма-кротріщини, і, нарешті, на поверхню шматочків матеріалу.

Зобразимо схематично (рис. 5.1) частинку матеріалу, яка зна­ходиться в екстрагенті, і позначимо середню концентрацію ре­човин, що екстрагуються всередині частинки, як Сх, а на її по­верхні — С2.


пограничного шару (концентрація С3). Зараз уже загальновизна­не існування на поверхні шматочків сировини пристінного шару, екстрагента, названого дифузійним пограничним шаром. Цей шар чинить великий опір подальшому перенесенню екстрагованих ре­човин у екстрагент. Товщина його залежить від гідродинаміки процесу, передусім від швидкості перемішування екстрагента. Чим більша швидкість перемішування, тим тонший пограничний шар. У межах дифузійного пограничного шару перенесення речовин здійснюється за законом вільної дифузії і може бути виражене у вигляді першого закону Фіка:


Тоді кількість речовини, що продифундувала із внутрішніх структур частинки на поверхню (перша стадія), буде пропорційна коефіцієнтові внутрішньої дифузії DBH, поверхні частинки мате­ріалу F, часові т, різниці концентрації всередині частинки Сх та на її поверхні С2, обернено пропорційна розмірові частинок рос­линної сировини 1 і може бути записана рівнянням:

де S — кількість речовини, що продифундувала, кг; £>вн — коефіцієнт внутрішньої дифузії, м2/с; F — поверхня розділення фаз, м2; 1 — товщина частинки матеріалу, крізь яку дифундують

речовини, м; т — час дифузії, c; Cj, С2 — концентрація речовини, кг/м3.

На другій стадії починається дифузія речовин від поверхні частинки (концентрація С2) до зовнішньої поверхні дифузійного


де d — товщина дифузійного пограничного шару, м.

На третій стадії процесу екстрагування перенесення діючих речовин триває завдяки руху екстрагента (конвективна дифузія). Якщо позначити середню концентрацію екстрагента в об'ємі, що омиває частинку, як С4, то кількість речовини, перенесеної в ек­страгент у процесі конвективної дифузії, може бути обчислена за допомогою рівняння:

де P — коефіцієнт конвективної дифузії, м/с, який тим вищий чим інтенсивніше перемішування.

Звичайно коефіцієнт конвективної дифузії P у багато разів біль ший за коефіцієнт молекулярної дифузії D.

Сумарний процес перенесення речовини з частинок матеріалу в екстрагент виражається основним рівнянням масопередачі:

де K — коефіцієнт масопередачі, м/с, що враховує всі розміри, які є кількісними характеристиками трьох стадій проце­су екстракції. Визначається він з рівняння:

Аналіз рівнянь (5.1—5.7) засвідчує, що процес екстрагування залежить від багатьох чинників, найважливіші з яких: гідроди­намічні умови, поверхня розділення фаз, різниця концентрацій, тривалість процесу, в'язкість екстрагента, температура. Крім того, на повноту витягу та швидкість впливають: додавання поверхне­во-активних речовин, характер завантаження сировини, вибір екстрагента, пористість і порозність сировини, коефіцієнт вими-


 




вання, вплив вібрацій, пульсацій, електроімпульсний розряд у рід­кому середовищі, здрібнення і деформація сировини в екстраген­ті. Розглянемо вплив кожного із цих чинників.


Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 480 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.003 сек.)