Экология и производственная безопасность

269 рагированного вещества в экстрагенте и рафинате; F – площадь межфазной по- верхности;  – время. Для увеличения М необходимо увеличить составляющие правой части уравнения (2) – К увеличивают турбу- лизацией потоков взаимодействующих фаз, F – диспергированием какой-либо фазы; на практике F увеличивают в 3- 10 раз за счет применения колонн с под- водом энергии извне (вибрационных, пульсационных, роторно-дисковых). Диаметр капель в данных колоннах мож- но достичь дроблением 0,5 – 1 мм (в гра- витационных колоннах диаметр капель 3 – 8 мм). Эффективность экстракции зави- сит от площади поверхности и времени контакта фаз, от турбулентности, гради- ента коэффициента распределения экст- рагируемого вещества. Для экстракционной очистки применяются одно- и многоступенча- тые схемы. Одноступенчатая экстрак- ция заключается в однократном пере- мешивании в смесителе исходной сточной воды и экстрагента и после- дующей передаче смеси в сепаратор- отстойник для разделения на экстракт и рафинат. Далее зкстракт направляет- ся на регенерацию. Эффективность од- ноступенчатой экстракции незначи- тельна, поэтому в промышленности редко применяется. Для очистки сточных вод наиболь- шее применение находит многоступен- чатая противоточная экстракция. Вмно- гоступенчатой схеме очищаемую воду последовательно несколько раз экстра- гируют свежим растворителем, поэтому каждую обработку называют ступенью экстракции. Перетекаемая со ступени на ступень исходная сточная вода подвер- гается экстракции свежей порцией ра- створителя, движущегося навстречу (противотоком) (рис. 1). Рис. 1. Принципиальная схема ступенчато-противоточной экстракции: 1 – поступление исходной воды; 2 – 4 – экстракционные аппараты соответственно ступеней I, II и III; подача чистого экстрагента; 6 – выпуск очищенной СВ; 7 – отвод экстракта; 8 – остойники для разделения очищенной воды и экстракта При многоступенчатой схеме очи- стки на последней ступени загрязняю- щие вещества в сточной воде содержат- ся в минимальной концентрации и ко- эффициент распределения k р приближен к равновесному состоянию. Движущая сила процесса экстракции на первой сту- пени будет максимальна и по мере из- влечения экстрагируемого вещества на каждой последующей ступени будет уменьшаться, но интегральная величи- на движущей силы всей схемы будет значительно превосходить движущую силу одноступенчатой экстракции. Удельный расход экстрагента b для одной ступени можно определить по уравнению: b = Q э / ( n  Q с.в ), (3) где Q э – объем экстрагента, расходуемого на все ступени экстракции; n – число сту- пеней экстракций; Q с.в – количество сточ- ных вод, подвергающихся экстракции. Концентрация извлекаемого веще- ства в воде на конечной ступени много- Экс-Экс 5 6 1 7 2 3 4 8 8 8