Анализ процессов экстракционного и хроматографического разделения в каскаде смесительно-отстойных экстракторов

Номер выпуска 5 от 01.09.2023

Каскад смесительно-отстойных экстракторов может работать как в режиме противоточной экстракции, так и в режиме хроматографии. При работе в режиме хроматографии органическая фаза не выводится из экстракторов, а циркулирует между смесительной и отстойной зонами в каждом аппарате. Настоящая работа посвящена теоретическому анализу процессов разделения в каскаде смесительно-отстойных экстракторов при работе каскада в режиме жидкость-жидкостной хроматографии и противоточной жидкостной экстракции. Рассмотрены обычные технологические схемы процессов хроматографического разделения и схемы с рециклом водной фазы. Показана перспективность применения в экстракционных технологиях принципов хроматографии для получения чистых и сверхчистых продуктов в промышленном масштабе.

150 0

Эрозионная ультразвуковая очистка катодной ленты отработанных литий-ионных аккумуляторов типа NMC

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Предложен метод очистки катодной фольги отработанного литий-ионного аккумулятора от катодного материала с помощью ультразвука. Разработана общая схема компоновки устройств с анализом взаимодействия всех основных узлов конструкции. В основу метода положен эффект кавитационной ультразвуковой эрозии твердых тел, помещенных в жидкость, которая находится под воздействием ультразвука. Получено выражение для глубины слоя покрытия, который удаляется с ленты при однократном прохождении всей ее длины через все зоны кавитации устройства. Выполнен аналитический и численный анализ зависимости скорости очистки от интенсивности ультразвука, его частоты, скорости движения ленты и других параметров схемы. Экспериментально показана возможность эффективной очистки алюминиевой фольги от катодного материала литий-ионного аккумулятора типа NMC.

157 0

Экстракция Li(I), Al(III) и Fe(III) из солянокислых растворов гидрофобным эвтектическим растворителем ТБФС/ментол

Номер выпуска 2 от 01.02.2024

Предложен новый гидрофобный эвтектический растворитель на основе триизобутилфосфин сульфида (ТБФС) и ментола, изучены его основные физико-химические свойства, и проведена оценка его экстракционной способности по отношению к ионам Fe(III), Al(III) и Li(I). Для системы ТБФС/ментол построена диаграмма состояния “твердое тело – жидкость”, и установлено взаимодействие между компонентами в эвтектическом растворителе с использованием ИК- и ЯМР-спектроскопии. Установлены температурные зависимости динамической вязкости, плотности и показателя преломления предложенного растворителя. Изучена экстракция ионов Fe(III), Al(III) и Li(I) из солянокислых растворов ТБФС/ментол в зависимости от концентрации HCl и NaCl, объемного соотношения фаз, исходной концентрации металла. Получены температурные зависимости степени извлечения ионов металлов, и проведена оценка термодинамических параметров экстракции. Определены показатели реэкстракции ионов Fe(III) из органической фазы дистиллированной водой, установлена его степень извлечения при многократном использовании эвтектического растворителя. Показана перспективность использования предложенного гидрофобного эвтектического растворителя для выделения металлов из водных растворов.

172 0

Гидрофобные эвтектические растворители на основе спиртов и камфоры в экстракции Fe(III) из солянокислых растворов

Номер выпуска 3 от 01.03.2024

Предложены новые гидрофобные эвтектические растворители на основе линалоола, гераниола и камфоры в качестве экстрагентов для ионов Fe(III) из солянокислых растворов. Изучены температурные зависимости ключевых физических свойств предложенных эвтектических растворителей. Исследована экстракция ионов Fe(III) из водных растворов в зависимости от условий проведения процесса: кислотность среды, соотношение компонентов в эвтектическом растворителе, концентрация высаливателя и объемное соотношение фаз. При экстракции хлорида железа гидрофобными эвтектическими растворителями линалоол/камфора и гераниол/камфора в органической фазе образуются соединения состава (ROH₂)⁺[FeCl₄]^–. Добавление камфоры улучшает экстракционные свойства спиртов, при этом гераниол является наиболее эффективным экстрагентом, нежели линалоол. Реэкстракция ионов Fe(III) из органической фазы осуществляется дистиллированной водой без введения дополнительных реагентов.

140 0

Ультразвуковая жидкостная экстракция с применением развитой кавитации в процессах утилизации отработанных литий-ионных аккумуляторов

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

Схема ультразвуковой кавитационной экстракции использует растворение отработанного материала в глубоком эвтектическом растворителе для съема его с подложки с последующим извлечением ценного элемента методом ультразвуковых жидких мембран. Выполнено детальное описание этого метода для случая применения мощного ультразвука в типичных условиях кавитации, вызванной стоячими ультразвуковыми волнами, когда ее порог заметно превышен и процесс экстракции определяется кавитационными параметрами и ограничениями. Получено выражение для поведения во времени количества экстрагируемого элемента и зависимости этого параметра от величины акустического давления. Найдено пространственное распределение скорости акустического течения, вызванного кавитацией, в одномерном случае.

136 0

Анализ процессов разделения редкоземельных элементов в каскаде смесительно-отстойных экстракторов методами жидкостно-жидкостной хроматографии

Номер выпуска 5 от 01.05.2024

Для разделения редкоземельных элементов в промышленном масштабе в настоящее время используются методы жидкостной экстракции, обычно реализуемые в сложных многостадийных системах, состоящих из множества смесительно-отстойных экстракторов. Настоящая работа посвящена теоретическому анализу процессов разделения редкоземельных элементов в каскаде смесительно-отстойных экстракторов в режиме жидкостно-жидкостной хроматографии. Благодаря простоте реализуемой схемы и возможности проведения разделения в одной технологической операции, была показана перспективность применения методов жидкостно-жидкостной хроматографии для разделения и выделения из водных растворов концентрированных фракций редкоземельных элементов в каскаде смесительно-отстойных экстракторов.

134 0

Экстракция редкоземельных элементов глубоким эвтектическим растворителем ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота/фенол

Номер выпуска 6 от 01.06.2024

Гидрофобный глубокий эвтектический растворитель на основе ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновой кислоты и фенола был предложен в качестве экстрагента для выделения ряда ионов редкоземельных элементов из нитратных растворов. Получены экспериментальные данные межфазного распределения ионов Pr, Nd, Tb, Dy, Yb в системе ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота/фенол при варьировании ключевых условий проведения процесса: кислотности среды, концентрации высаливателя, соотношения компонентов в эвтектическом растворителе, концентрации металлов и др. В ходе исследования установлены механизм экстракции катионов редкоземельных металлов предложенным эвтектическим растворителем и состав экстрагируемых соединений методом угла наклона. Проведено исследование реэкстракции ионов металлов из органической фазы растворами минеральных кислот и оценена возможность многократного использования предложенного эвтектического растворителя в химико-технологических процессах. Полученные результаты указывают на перспективность применения глубокого эвтектического растворителя ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновая кислота/фенол для извлечения катионов редкоземельных металлов в процессах переработки отходов магнитных материалов.

146 0

Член-корреспондент АН СССР Пётр Григорьевич Романков – выдающийся ученый химик, технолог, творческий организатор науки и истинный питерский интеллигент (1904–1990)

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Статья посвящена памяти выдающегося ученого, химика-технолога, члена-корреспондента РАН, доктора технических наук, профессора П. Г. Романкова. Представлен его творческий и учебно-организационный путь, отражены достижения в науке и подготовке инженерных и научных кадров. Отмечены его высокий профессионализм, организаторские способности, высокие моральные качества, его доброжелательность, внимательное отношение к людям, благодаря которым ему удалось создать свою школу в области процессов и аппаратов химической технологии.

98 0