Flüssig-Flüssig Gleichgewichtsapparatur
Die Kenntnis der Flüssig-Flüssig-Gleichgewichtsdaten (LLE) eines Systems stellt die Grundlage für alle extraktiven Trennverfahren und Flüssigabscheideprozessen von Flüssigkeitsgemischen dar. Aus den Gleichgewichtsdaten kann man zusammen mit der Mengenbilanz der Anlage bei der Extraktion den Konzentrationsverlauf in Abhängigkeit von den erforderlichen Trennapparaten bzw. -stufen sowie die Dimensionen bestimmen. Die Ermittlung der Abscheidedauer und der Konzentrationen in den flüssigen Phasen auf dem Versuchswege kann mit der nachfolgenden Gleichgewichtsapparatur bestimmt werden.
Um die Phasentrennung auch quantitativ auswerten zu können, erfolgt die Dispersionserzeugung nicht durch Schütteln von Hand sondern in einer standardisierten Versuchsapparatur. Für die Experimente wurde eine diskontinuierliche Absetzzelle verwendet, wie sie beispielhaft in Abb. 4.2 gezeigt ist.
Zur Bestimmung des Abscheideverhaltens und der Phasenzusammensetzung ist ein Rührbehälter (12) mit definiertem h/d-Verhältnis, Temperierung und rechteckiger Ausführung zur Verringerung der optischen Verzerrung konzipiert worden. Das Temperiermedium wird über den Schlauchanschluss (16) in das Kühlgehäuse eingeleitet. Die Abdichtung des Kühlgehäuses wird durch O-Ringe (10) erreicht. Der Rührbehälter wird durch eine Bodenplatte (18) und eine Deckelplatte (9) fixiert. Die beiden Platten sind über die Führungsstangen (2) und die Stützrohre (15) verspannt.
Die Rührwellen (13) zur Erzeugung der Dispersion sind mit Hilfe des Wellenführdeckels (17), des Luftabschlussdeckels (11) und der Trägerplatte (5) geführt. Auf der Trägerplatte ist der Rührmotor (1) mit Hilfe der Motorbefestigung (3) angebracht. Der Motor treibt eine der beiden Rührwellen an. Über Zahnräder (4) im Zahnradgehäuse (7) wird die zweite Welle gegenläufig angetrieben. Die Zelle wird von hinten mit einem Scheinwerfer über einen Diffusor angestrahlt. Eine Videokamera wird im Abstand von 1,5 m vor der Anlage positioniert und das zeitliche Absetzprofil des Flüssig-Flüssig-Systems kann wir in dem nachfolgenden Beispiel bestimmt werden und als Grundlage für die spätere Apparatedimensionierung genutzt werden.
Die Zusammensetzungen der vollständig abgesetzten flüssigen Phasen werden anschließend mit Dichte- beziehungsweise Dichte-Schallmessungen bestimmt und damit sukzessive der Verlauf der Konoden und Biondalkurve bestimmt.
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