Рнс. Хііі-29. Схема противоточной промывки осадка (шлама) на барабанных вакуум-фильтрах:
1,3 — барабанные вакуум-фильтры; 2 — репульпатор; 4 — экстрактор.
Согласно рис. XIП-29, свежая вода или другой растворитель используется сначала для промывки осадка на фильтре /. Полученные здесь слабоконцентрированные промывные воды направляются в аппарат 2 с мешалкой (репульпатор), где тщательно перемешиваются с поступающим с фильтра 3 осадком и промывают его. Эта операция носит название р е - пульпации. Полученная в аппарате 2 пульпа поступает в фильтр 1, откуда фильтрат подается на промывку осадка в фильтр 3. Промывные воды из фильтра 3 перекачиваются в экстрактор 4, где они взаимодействуют в качестве избирательного растворителя с исходным твердым материалом. При описанной противоточной ступенчатой промывке удается использовать указанные выше преимущества противотока.
Для интенсификации процессов экстракции и растворения могут быть использованы низкочастотные механические колебания. Опыт показывает, что при наложении колебаний увеличивается скорость обтекания частиц и процесс заметно ускоряется. Весьма значительное увеличение скорости обтекания и соответственно — коэффициентов массоотдачи возможно при осуществлении вращательного движения жидкости со взвешенными в ней твердыми частицами (центробежный режим). Можно заметить, что методы интенсификации экстракции в системах жидкость—твердое тело и жидкость—жидкость аналогичны.
Процесс в неподвижном слое заключается в фильтровании жидкости (растворителя) сквозь слой пористого кускового материала. Растворение обычно проводится периодически при уменьшении во времени высоты слоя в отличие от экстракции, при которой высота слоя постоянна. В случае непрерывного пополнения твердого материала, компенсирующего его убыль, можно осуществлять процесс в неподвижном слое непрерывным способом. В промышленности экстракцию в неподвижном слое часто проводят полунепрерывно в батарее последовательно соединенных (по ходу раствора) аппаратов, в каждом из которых через определенные промежутки времени производится выгрузка «отработанного» и загрузка свежего твердого материала.
556 Гл. XIII. Экстракция Экстракция, проводимая фильтрационно-проточным способом, является более медленным процессом, чем экстракция при перемешивании реагентов. Однако этот способ отличается простотой аппаратурного оформления, так как не требует применения фильтров или других аппаратов, необходимых для разделения пульпы и промывки осадка. Процессы экстракции и фильтрования в данном случае протекают одновременно, причем получаемые в результате фильтрования сквозь слой растворы представляют собой чистую жидкость. Этим способом можно достичь высоких объемных производительностей при меньших удельных расходах растворителя на единицу массы твердого материала и получать концентрированные растворы.Существенным недостатком указанного способа экстракции является высокое гидравлическое сопротивление слоя. Экстракция в неподвижном слое требует однородного по крупности и грубо измельченного твердого материала.Выбор того или иного способа экстракции следует производить для каждого конкретного случая на основе технико-экономического расчета.