SU955974A1 - Способ экстракции твердых веществ в растворе - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу экстракции твердых веществ в растворе и служит, в частности, дл  улучшени  характера осаждени  твердого вещества при экстракции биомассы в экстракционных колоннах с мешалками.

В известном способе по хоз йственному -патенту № 98449 дл  экстракции биомассы в экстракционных колоннах с мешалками, например в твердожидкостном дисковом ратационном экстракторе , в зависимости от способа сушки биомассы часть твердого вещества с экстрагированной фазой выводитс  из экстрактора.

Известен способ (хоз йственный патент № 11644), использующий устройство/ в котором достигаетс  коагул ци  вынесенного твердого вещества путем прибавлени  жидкости, несмешивающейс  с растворителем, кстекающей экстрагированной фазе. Коагулированное твердое вещество отбифаетс  в нижней части устройства и возвращаетс  вновь в экстрактор. В вышеназванных способах Добавление воды вли ет отрицательно потому, что в результате этого наступает кле стеризаци  твердого вещества.

что вызывает ухудшение .экстрагируемое ти.

Известен также способ (по хоз йственному патенту № 108114) по которому достигаетс  ульгчшение характера осаждени  твердого вещества путем применени  тройной, азеотропной смеси растворителей досто щей из бензин-ацетон-воды,. путем дополнительного добавлени  воды.

При применении этой смеси недостатком  вл етс  ее больша  агрессивность , особенно по отношению к материалам из эластомеров и пластмасс .

Цель изобретени  состоит в том, чтобы улучшить характер осаждени  твердого вещества и этим уменьшить затраты на очистку мисцеллы и увеличить эффективность способа экстракции .

Claims (7)

1. В известных способах экстракции в экстракционных колоннах с мешалками при плохой смачиваемости веществ и при малом различии в плотност х между веществами и раствором, а акже при высокой доле зерна малой фракции значительна , часть твердого вещества выноситс  из система вместе с мисцеллой. Это требует дополнительных затрат на очистку мисцеллы перед регенерацией растворител , В основе изобретени  лежит задач создать способ экстракции твердых веществ в растворе,по которому улуч шаетс  характер осаждени  и этим уменьшаютс  затраты на экстракцию, улучшаетс  смачиваемость частичек твердого вещества дл  увеличени  различи  плотностей между твердым веществом и растворителем, а также дл  коагул ции маленьких частичек твердого вещества, увеличени  пропускной способности экстрактора. Было найдено , что при экстракции в системе твердое вещество- жид кость в экстракционных колоннах с мешалками при применении смесей рас творителей только частично смешиваю щихс , характер осаждени  твердого вещества значительно улучшитс , если т жела  фаза, образовавша с  при расслоении-, предпочтительно впитает с  твердым веществом, Согласно изобретению в смеси растворителей целенаправленно достигаетс  образование двух- фаз на ме,сте входа твердого, вещества. Согласно изобретению- образование двух фаз достигаетс  тем, что на вв де твердого вещества используют смесь растворителей такого состава котора  при заданных услови х (температура , состав) распадаетс  на две фазы. Это может быть достигнуто прибавлением определенных частей смеси растворителей и/или изменени ми температур. В качестве частей смеси растворителей примен лись., т ж лые растворители, и температура, как правило, понижалась. Расслоение смеси растворителей м жет быть-достигнуто прибавлением одной части смеси или к твердому веществу перед его вводом в экстрак тор или после того, как твердое вещество перемешали с другой .частью растворител . Смеси растворителей, которые удовлетвор ют этим требовани м, составл ютс  преимущественно из углеводородов в пределах температу ры кипени  4О-140°С и пол рных ком понентов, причем в качестве пол рных компонентов оказываютс  наиболее пригодными низшие спирты как метанол, этанол, изопропанол и вода . Хорошие результаты были достигн ты пои применении растворителей бензин-метанол, при соотноше нии компонентов 60-95 вес,% бензина и 5-40 вес,% метанола и бензин-этанол-вода с 5-40 вес.% этанола и 0,5-25 вес.% воды. Изобретение объ сн етс  подробнее на трех примерах. При этом на полупромышле1|ной , непрерывно работающей экстракционной установке, в которой твердое вещество дл  экстрагировани  подаетс  в верхнюю часть колонны и в противотоке к растворителю опуска- етс  вниз, экстрагируетс  суха , порошкообразна  выращенна  на углево- дородах биомасса. Пример. Суха  порошкообразна  биомасса в количестве 30 кг/ч непрерывно подаетс  в экстракциснную колонну. Экстракци  осуществл етс  в противотоке со смесью из бензина, кип щего в определенных пределах, этанола и воды в составе 88 вес.% бензина, 11,8. вес,% этанола и 0,2 вес.% воды в количестве 40 кг/ч при 30°С. Тёк как экстрагируемое твердое вещество по своей структуре и составу имеет плохой- характер смачивани  и оседани , прибавл ют к сухому веществу перед подачей его в экстракционную колонну смесь из 70 вес,% этанола и 30 вес,% воды в количестве 8 кг/ч. При вступлении твердого вещества в смесь экстрагентов смесь распадаетс  на легкую и твердую фазы, при этом т жела  фаза преимущественно впитываетс  твердым веществом , что содействует ее хорошему оседанию. Излишн   часть т желой фазы опускаетс  с твердым веществом вниз и выноситс  с твердым веществом через особое устройство. Растворитель , насыщенный экстрактом, покидает экстракционную установку в качестве мисцеллы котора  содержит вынесенного твердого вещества меньше 5 вес.%, П р и м е р 2. Сухую порошкообразную биомассу в количестве 30 кг/ч подают в экстракционную колонну. Экстракци  осуществл етс  в противотоке с бензином, кип щим в определенных пределах, в количестве 32 кг/ч при 30°С, Дл  улучшени  характера осаждени  экстрагируемого твердого вещества в центральную трубу в верхнюю часть экстракционной колонны, в которую подаетс  твердое вещество, дозируют метанол в количестве б кг/ч. Образующеес  в верхней части экстрактора количество т желой фазы присоедин етс  к частичкам твердого вещества и вызывает почти полное их осаждение. Мисцелла при этих услови х имеет меньше 5 вес,% твердого вещества . Примерз, Сухую порошкообразную биомассу непрерывно подают в экстракционную колонну в количестве Я5 кг/ч. Экстраци  осуществл етс  в противотоке со смесью из бензина, кип щего в определенных пределах, этанола и воды в составе 85 вес.% бензина , 13,8 вес.% этанола и 1,2 вес воды в количестве 32 кг/ч при 40°С В верхней части экстракционной колонны снижают температуру охлажде ни  до 20°С. У данного состава достигаетс  этим переход из однофазной сферы в двухфазную. Так же и в этом случае образующа с  т жела  фа путем впитывани  в твердое вещество значительно улучшает характер смачиваемости и осаждени  твердого вещества. Стекающа  мисцелла содержит твердого вещества меньше 6 вес Формула изобретени  1. Способ экстракции твердых веществ в растворе дл  улучшени  харак-тера осаждени  твердого вещества при экстракции в системе твердое вещество- жидкость, преимущественно веществ животного или растительного происхождени , по принципу противотока в непрерывных экстракционных колоннах с мешалками с частично см шивающимис  смес ми растворителей, отличающийс  тем, что к твердому веществу перед его вводом в .экстракционную колонну или перед входом в зону смешивани  с растворителем в верхней части экст ракционной колонны прибавл ют компоненты растворителей или смесь растворителей в таких количествах и/или при такой температуре, при которых в зоне смешивани  твердого вещества с растворителем в верхней части экстрактора происходит расслоение смеси растворителей причем т жела  фаза смеси растворителей впитываетс  твердым веществом.
2. 2.Способ по П.1, от л и ч а rota и и с   тем, что смесь растворителей представл ет собой комбинацию из углеводородов со спиртами, с водой или со спиртами и водой.
3. 3.Способ ПОПП.1 и 2, отличающийс  тем, что углеводороды представл ют преимущественно фракции с пределами кипени  от 40 до 140°С.
4. 4.Способ по пп.1-3, о т л и ч аю щ и и с   тем, что в качестве спирта примен ют метанол и/или этанол , и/или изопропанол.
5. 5. Способ по пп.1-4, о т л и чающийс  тем, что смесь бензин-метанол примен ют в соотношении массы 95:5 до 60:40. .
6. 6. Способ по пп.1-4, о т л и -. чающийс  тем, что используют смесь этанол-вода-бензин присоотношении компонентов этанол 5-40вес.%, вода 0,5-40 вес.% и бензин остальное .
7. 7. Способ по пп.1-6, отличающийс  тем, что температура составл ет 10-40С. Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.