ЕКСТРАГУВАННЯ РОЗЧИННИХ КОМПОНЕНТІВ З ПОРИСТИХ ІНЕРТНИХ ЧАСТИНОК

Abstract

Досліджено замкнений періодичний процес екстрагування розчиненого компоненту купруму сульфату з пористих частинок каоліну. Наведено методику проведення експериментальних досліджень. Експериментально визначено зміну концентрації купруму сульфату в екстрагенті – дистильованій воді. Складено матеріальний баланс процесу екстрагування. Для умов інтенсивного перемішування, що забезпечує внутрішньодифузійний процес, сформульовано математичну модель кінетики екстрагування, яка складається з диференціального рівняння молекулярної дифузії для частинок кулястої форми. Диференціальне рівняння доповнено початковими та граничними умовами. Наведено теоретичне рішення задачі, що дає змогу визначити середню по зерну концентрацію розчинного компонента у твердій фазі. Це рішення трансформувалось у теоретичну залежність для визначення концентрації у рідинній фазі, використовуючи для цього рівняння матеріального балансу. Для визначення коефіцієнта внутрішньої дифузії експериментальні результати представлено графічно. Враховуючи, що теоретичне рішення є сумом членів і за високих значень часу екстрагування можна скористатись тільки першим членом суми, рішення подано у напівлогарифмічній системі координат. Для цього визначено перший корінь характеристичного рівняння. З графічної залежності визначено тангенс кута нахилу прямої лінії, що є областю регулярного режиму. Визначено коефіцієнт внутрішньої дифузії, який для досліджуваної системи становить 3,7×10–10 м2/с.

Keywords

• екстрагування
• внутрішня дифузія
• коефіцієнт