Extractorul Rotativ

1. Introducere despre extractie

Se numeste extractie operatia de separare totala sau partiala a unui amestec de substante cu ajutorul unei a treia substante în care trece unul din componentii amestecului prin transfer de substanta. Extractia este o operatie tipica de transfer de substanta, spre deosebire de uscare si distilare în care pe lânga transferul de substanta, transferul de caldura este foarte important.

Extractia se realizeaza prin solubilizarea unuia din componentii amestecului într-un dizolvant în care ceilalti componenti nu se solubilizeaza. Separarea ulterioara a fazelor se realizeaza prin intermediul altor operatii ca de exemplu, concentrare sau cristalizare, sau ambele operatii asociate, concentrare sau distilare sau ambele operatii asociate etc.

1.1. Bazele transferului de substanta

Transferul de substanta se realizeaza pe principii analoage transferului de caldura. Transferul de substanta decurge de la concentratia mai mare a componentului în sistemul dat, spre concentratia cea mai mica, analog cu transferul de caldura care se realizeaza de la corpul cu temperatura mai mare spre cel cu temperatura mai mica. Factorul motor al transferului de substanta este gradientul de concentratie (dC/dx) care reprezinta variatia concentratiei pe unitatea de grosime de strat prin care trebuie sa difuzeze substanta. Gradientul de concentratie este analog gradientului de temperatura.

Legea lui Fick pentru transferul de substanta se enunt în modul urmator: cantitatea de substanta care trece în unitatea de timp prin unitatea de suprafata sub influenta gradientului de concentratie este proportionala cu un coeficient D denumit coeficient de difuziune:

sau pusa sub forma:

unde:

M reprezinta cantitatea de substanta (în unitati de masa  kg);

t - durata operatiei, în s;

A - suprafata prin care se realizeaza transferul de substanta (normala la directia de transfer) în m2.

termenul din stânga unitatii exprima viteza transferului de substanta sau viteza de difuziune. Din relatia de mai sus reiese ca viteza de difuziune este cu atât mai mare cu cât gradientul de concentratie este mai mare si cu cât coeficientul de difuziune este mai mare.

Daca se considera ca substanta dM difuzeaza într-un volum V variatia de concentratie dC va fi dM/V si se exprima în kg/m3, iar gradientul de concentratie dc/dx va fi exprimat în kg/m4. În aceste conditii coeficientul de difuziune D va fi exprimat în m2/s si este analog cu coeficientul de difuzivitate termica a pentru transferul de caldura si cu vâscozitate cinematica n (m2/s) în cazul cantitatii de miscare.