Рис2 Схема многоступенчатой экстракции

Экстрагирование и экстракция

Общие сведения

Экстрагирование-разделение неоднородной системы типа Т-Г (твердое тело-газ) путем извлечения из сложного по составу вещества одного или нескольких компонентов с помощью растворителя (экстрагента), обладающего избирательным действием. Этот процесс осуществляется в экстракторах. В случае если смесь веществ, из которой извлекается один или несколько компонентов, является жидкой, разделяемая система становится однородной и термин «экстрагирование» заменяется термином «экстракция».

В ходе экстрагирования последовательно протекают четыре простых процесса: проникновение растворителя в поры частиц сырья; растворение извлекаемого компонента; перенос его внутри частицы к ее поверхности; перенос от поверхности вещества в объем экстрагента. В конкретных случаях отдельные процессы могут отсутствовать или не играть существенной роли.

В частности, две первые стадии процесса могут протекать быстро по сравнению с двумя вторыми и потому их можно не учитывать при анализе динамики процесса.

В технологии мяса, рыбы и других неоднородных систем с твердой фазой применяют так называемую обратную экстракцию. Она заключается в насыщении системы одним или нескольким компонентами путем ввода их в нее в растворенном виде диффузией из окружающей среды. Примерами таких процессов могут служить посол, маринование, копчение и др. В них солевой или другой водный раствор, или сложный по составу газ проникает в глубь твердого пористого продукта, смешивается с водными растворами, заполняющими их поры, и передает им часть своих растворенных веществ. Экстрагирование и обратная экстракция- процессы, описываемые однотипными математическими выражениями. Поэтому их специального рассмотрения не требуется. Однако технологическая реализация экстрагирования и обратной экстракции может существенно различаться. В частности, вариантами реализации обратной экстракции можно считать процессы инжетирования растворов и массирования посола.

Инжетирование заключается во введении в исходной пористый материал (мясо, рыба) посолочного раствора через шприц. Введенный раствор, диффундирует наружу сквозь пористый материал, и таким образом обеспечиваются условия для его ускоренного посола или маринования.

Методы Экстракции

Экстракцию можно выполнять ступенчато или непрерывно. В ступенчатом процессе смешивание и разделение компонентов выполняют в разных аппаратах- в мешалках и отстойниках. Каждая пара «мешалка-отстойник» образует ступень экстрагирования.

Непрерывные процессы экстракции выполняют в единых аппаратах- колоннах.

Одноступенчатая экстракция (рис.1) заключается в перемешивании исходного раствора и растворителя и после установления равновесия фаз- в разделении смеси на экстракт и рафинат в сепараторе или отстойнике.

Рис.1 Схема одноступенчатой экстракции

Исходный раствор

Рафинат

Экстрагент Экстракт

Многоступенчатая экстракция осуществляется путем соединения одноступенчатых аппаратов в многоступенчатый. Схема многоступенчатой экстракции с движением компонентов противотоком показана на рис.2. Исходный раствор поступает в первую ступень экстракции, а растворитель- в последнюю. Необходимое число ступеней экстракции рассчитываются с помощью треугольной диаграммы.

Рис2 Схема многоступенчатой экстракции.

Исходный Конечный