Процессы растворения твёрдых веществ

К РАСТВОРИТЕЛЯМ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ПРЕДЪЯВЛЯЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ:
ОНИ ДОЛЖНЫ ОБЕСПЕЧИВАТЬ ХОРОШУЮ РАСТВОРИМОСТЬ;
ОБЛАДАТЬ НИЗКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ;
ДОСТУПНОСТЬЮ И ДЕШЕВИЗНОЙ;
НЕТОКСИЧНОСТЬЮ;
ЛЕГКОСТЬЮ ИХ РЕГЕНЕРАЦИИ;
ПРИ ЧАСТИЧНОМ РАСТВОРЕНИИ (ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ) РАСТВОРИТЕЛЬ ДОЛЖЕН ОБЕСПЕЧИВАТЬ ВЫСОКУЮ СЕЛЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЯ.
ПОЛНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ВОЗМОЖНО ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СЛЕДУЮЩИХ ОСНОВНЫХ УСЛОВИЙ:
ОТСУТСТВИЕ В ИСХОДНОМ ВЕЩЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ, НЕРАСТВОРИМЫХ В ИСПОЛЬЗОВАННОМ РАСТВОРИТЕЛЕ;
ДОСТАТОЧНЫЙ РАСХОД РАСТВОРИТЕЛЯ — ТАКОЙ, ЧТОБЫ ВСЕ ВЕЩЕСТВО МОГЛО РАСТВОРИТЬСЯ ПРИ ВЫБРАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА.

ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ ОДНОКОМПОНЕНТНОГО ВЕЩЕСТВА А ЧИСТЫМ РАСТВОРИТЕЛЕМ В В ДИАГРАММЕ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ

КРИВЫЕ РАСТВОРИМОСТИ

ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ В ДИАГРАММЕ РАВНОВЕСИЯ ФАЗ

РАСТВОРЕНИЕ ВЕЩЕСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИНАРНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ

РАВНОВЕСИЕ В ТРОЙНОЙ СИСТЕМЕ С ИНЕРТНЫМ КОМПОНЕНТОМ

КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ РАСТВОРЕНИЯ
ПРОЦЕСС ПРОСТОГО РАСТВОРЕНИЯ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТСУТСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ СТАДИЙ:
ПОДВОД РАСТВОРИТЕЛЯ К ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ;
ПЕРЕХОД ВЕЩЕСТВА ИЗ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В РАСТВОРЕННОЕ СОСТОЯНИЕ (ПРОТЕКАЕТ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ);
ДИФФУЗИОННЫЙ ПЕРЕНОС РАСТВОРЕННОГО КОМПОНЕНТА (ВЕЩЕСТВА) ОТ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ В ОСНОВНУЮ МАССУ РАСТВОРА.
ПРОЦЕСС ФРАКЦИОННОГО РАСТВОРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ, ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ СЛЕДУЮЩИЕ СТАДИИ:
ПОДВОД РАСТВОРИТЕЛЯ К ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ;
ПРОНИКНОВЕНИЕ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В ПОРЫ ТВЕРДОЮ ТЕЛА (ЧАСТИЦ);
РАСТВОРЕНИЕ ИЗВЛЕКАЕМОГО КОМПОНЕНТА, ИЛИ ХИМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НИМ; .
ДИФФУЗИЯ РАСТВОРЕННОГО КОМПОНЕНТА В ПОРАХ ТВЕРДОГО ТЕЛА К ЕГО ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ; .
ПЕРЕХОД РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА ИЛИ ПРОДУКТОВ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ С ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА В ОСНОВНУЮ МАССУ (В ЯДРО) ЖИДКОЙ ФАЗЫ (РАСТВОРА).

СПОСОБЫ И СХЕМЫ ПРОЦЕССОВ РАСТВОРЕНИЯ
Режимы проведения процессов растворения
Периодический
Полунепрерывный
Непрерывный

ЧАСТИЧНОЕ РАСТВОРЕНИЕ
СХЕМЫ ПОТОКОВ ПРИ ОДНОКРАТНОМ (А), ПОРЦИОННОМ (Б) И ПРОТИВОТОЧНОМ (В) ЧАСТИЧНОМ РАСТВОРЕНИИ.

АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСТВОРЕНИЯ
Основные требования к аппаратам для растворения
обеспечивать высокую степень извлечения целевых компонентов
обеспечивать максимально высокую концентрацию получаемого раствора
обладать высокой удельной производительностью
характеризоваться низкими удельными затратами энергии

СХЕМЫ ЕМКОСТНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ:
А — С МЕХАНИЧЕСКОЙ МЕШАЛКОЙ,
Б — С ВНЕШНИМ КОНТУРОМ ЦИРКУЛЯЦИИ,
В — С ВНУТРЕННЕЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ СУСПЕНЗИИ,
Г — С ФИЛЬТРАЦИЕЙ ЧЕРЕЗ НЕПОДВИЖНЫЙ СЛОЙ РАСТВОРЯЕМОГО ВЕЩЕСТВА;
1 — КОРПУС АППАРАТА, 2 — ГРЕЮЩАЯ РУБАШКА, 3 — МЕШАЛКА, 4 — НАСОС, 5 — ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ТРУБА, 6 — ОПОРНАЯ РЕШЕТКА, 7 — СЛОЙ ИНЕРТНОЙ НАСАДКИ;
I — ИСХОДНОЕ ВЕЩЕСТВО, II — РАСТВОРИТЕЛЬ, III — КОНЕЧНАЯ СУСПЕНЗИЯ, IV— ВОЗДУХ.

ЭКСТРАКТОР-ОТСТОЙНИК ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ:
1 — КОРПУС, 2 — ЗАГРУЗОЧНАЯ ТРУБА, 3 —ГРЕБКОВАЯ МЕШАЛКА, 4 — ПРИЕМНЫЙ КАРМАН, 5— СЕПАРАТОР ФАЗ;
I — ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ, II— РАСТВОРИТЕЛЬ, III — РАСТВОР (ЭКСТРАКТ), IV — ПУЛЬПА (СГУЩЕННАЯ СУСПЕНЗИЯ), V — ТВЕРДЫЙ ОСТАТОК (РАФИНАТ), VI — ОТДЕЛЕННЫЙ РАСТВОР.

ШНЕКОВЫЕ РАСТВОРИТЕЛИ:
А — ПРЯМОТОЧНЫЙ, Б — ПРОТИВОТОЧНЫЙ, В— ТРЕХКОЛОННЫЙ;
1 — КОРПУС АППАРАТА, 2 — ШНЕК, 3 — РУБАШКА, 4 — ФИЛЬТРУЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ;
I — ИСХОДНОЕ ВЕЩЕСТВО, II — РАСТВОРИТЕЛЬ, III — ТВЕРДЫЙ ОСТАТОК, IV — КОНЕЧНЫЙ РАСТВОР (ЭКСТРАКТ).

КОЛОННЫЕ РАСТВОРИТЕЛИ С ПАДАЮЩИМ (А) И ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ (Б) СЛОЕМ ТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА:
1 — КОРПУС АППАРАТА,
2 — ЗАГРУЗОЧНАЯ ТРУБА,
3 — СЕКЦИЯ ОСВЕТЛЕНИЯ РАСТВОРА,
4 — ОТСТОЙНИК ТВЕРДОЙ ФАЗЫ,
5 — КОЛЛЕКТОР,
6 — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА;
I — ИСХОДНОЕ ВЕЩЕСТВО,
II— РАСТВОРИТЕЛЬ,
III— ТВЕРДЫЙ ОСАДОК,
IV— КОНЕЧНЫЙ РАСТВОР.