Обработка опытных данных. 1. Вычислить содержание (кг/кг) сахара в сиропе в сосуде 1 при полном его растворении:

1. Вычислить содержание (кг/кг) сахара в сиропе в сосуде 1 при полном его растворении:

, (3.60)

где – объём дистиллированной воды прилитой в сосуд 1, м³; – плотность дистиллированной воды, кг/м³; – количество сахара, растворённого в сиропе, кг.

2. Вычислить количество сиропа (кг), поглощённого –м элементом твёрдой фазы:

. (3.61)

3. Вычислить количество сахара , поглощённого – м элементом твёрдой фазы:

. (3.62)

4. Вычислить содержание (кг/кг) сахара в – м элементе твёрдой фазы, насыщенном сиропом:

. (3.63)

5. Вычислить количество сахара , перешедшего из – го элемента твёрдой фазы в свободный экстрагент после каждого – го цикла экстракции: при , , кг; при , , кг.

6. Вычислить содержание сахара в элементе твёрдой фазы (кг/кг), после каждого цикла экстракции:

. (3.64)

7. Вычислить содержание сахара (кг/кг) в свободном экстрагенте после каждого цикла экстракции:

, (3.65)

где – количество воды прилитой в -й экстрактор, кг.

8. Вычислить степень извлечения сахара (кг/кг) из – го элемента твёрдой фазы после каждого – го цикла экстракции:

.

Результаты вычислений по пунктам 4.4, 4.6 – 4.8 внести в таблицу 3.9.

10. Вычислить равновесную концентрацию (кг/кг) сахара в экстракционной системе:

. (3.67)

Таблица 3.9 – Результаты расчетов

Гидромодуль Г м i, кг/кг	Исходная концентрация сахара в твердом теле , кг/кг	Концентрация сахара в контактирующих фазах в конце каждого j ‑го интервала времени кг/кг	Степень извлечения твердой фазы в конце каждого j ‑го интервала времени , кг/кг

11. Построить график зависимости . Нанести на нём линию . Вычислить движущую силу (кг/кг) процесса по твёрдой фазе на середине каждого – го промежутка времени:

, (3.68)

где – концентрация сахара в -м элементе на середине -го интервала времени.

12. Вычислить среднюю движущую силу (кг/кг) процесса по твёрдой фазе:

. (3.69)

13. Вычислить осреднённый коэффициент массопередачи (кг/[м²×(кг/кг)×с]) по твёрдой фазе из основного уравнения массопередачи:

. (3.70)

14. Вычислить движущую силу (кг/кг) процесса по жидкой фазе на середине каждого – го промежутка времени:

, (3.71)

где – концентрация сахара в свободном экстрагенте -го экстрактора на середине -го интервала времени.

15. Вычислить среднюю движущую силу (кг/кг) процесса по жидкой фазе:

. (3.72)

16. Вычислить осреднённый коэффициент массопередачи (кг/м²×(кг/кг)×с) по жидкой фазе:

.

17. Результаты вычислений по п.п. 1–16 внести в таблицу 3.10.

Таблица 3.10 – Результаты вычислений.

Гидромодуль Гм i, кг/кг	Движущая сила на каждом j ‑м интервале времени по жидкой D yij, и твердой D xij фазам D yij, D xij кг/кг	Средняя движущая сила по жидкой и твердой фазам D y ср i, D x ср i кг/кг	Средний коэффициент массопередачи по жидкой и твердой фазам , , кг/[м2×(кг/кг)×с]	Поверхность массопередачи Fi, м2	Общее время экстракции для i -го элемента t i, c

Построить графики зависимостей:

; ; ; .

Вопросы для самоконтроля

1. Дать определение процесса экстракции в системе твёрдое тело–жидкость.

2. Привести примеры использования твердофазной экстракции в пищевой и химической отраслях промышленности, кроме указанных в разделе 1.

3. Указать движущую силу процесса и особенности её выражения.

4. Указать на основное отличие жидкостной экстракции от твердофазной.

5. Указать на различия в процессах экстракции и растворения в системах твердое тело–жидкость.

6. Указать на положительные и отрицательные стороны твердофазной экстракции.

7. Дать определение понятию равновесия в экстракционной системе.

8. Дать определение понятию растворимости.

9. Привести известные Вам формы уравнения массопереноса для твердофазной экстракции.

10. Назвать и пояснить основные способы растворения и экстракции.

11. Привести и пояснить конструкцию аппарата с неподвижным слоем твёрдого материала.

12. Привести и пояснить конструкцию вертикального шнекового экстрактора непрерывного действия.