UOP5 MKII Flüssigkeits-/Flüssigkeitsextraktionseinheit Didaktische Ausrüstung Ausrüstung für das Training technischer Fähigkeiten Laborausrüstung für Strömungsmechanik
BESCHREIBUNG
Die Flüssig-Flüssig-Extraktion ist ein wichtiger Vorgang in der chemischen Verfahrenstechnik, bei dem eine oder mehrere Komponenten aus einer Flüssigkeitsmischung getrennt werden müssen. Traditionell war dies im Labor schwierig zu demonstrieren, da hochgiftige, teure und/oder umweltschädliche Lösungsmittel verwendet werden mussten. Das UOP5-MkII führt ein System ein, das 1-Octanol oder Canolaöl verwendet, die sicher, leicht verfügbar und kostengünstig sind.
Das UOP5-MkII besteht aus einer Glastrennsäule mit einer Länge von 1600 mm und einem Durchmesser von 50 mm, die mit Glas-Raschig-Ringen gefüllt ist, die eine große Oberfläche für den Extraktionsprozess bieten. Es sind vier Prozesstanks enthalten, ein Zulauftank und ein Sammeltank für die organische Phase sowie ein Zulauftank und ein Sammeltank für die wässrige Phase.
Der wässrige Kreislauf umfasst eine Rotationsmembranpumpe mit variabler Geschwindigkeit und eingebautem Rotationszähler, mit dem die Durchflussrate bestimmt werden kann. Leitfähigkeits- und Temperatursensoren in den Zulauf- und Rücklaufleitungen ermöglichen die Bestimmung der in die wässrige Phase übertragenen Säuremenge.
Der organische Kreislauf verwendet eine Membranpumpe mit variabler Geschwindigkeit, die luftbetrieben ist und keine elektrischen Komponenten enthält, was einen sicheren Betrieb mit organischen Lösungsmitteln wie 1-Octanol ermöglicht.
Das 1-Octanol, das bis zu 1,5 % Propionsäure enthält, wird aus dem organischen Zufuhrtank zum Boden der Extraktionssäule gepumpt. Demineralisiertes Wasser wird aus dem wässrigen Zufuhrtank zum oberen Ende der Extraktionssäule gepumpt. Der Dichteunterschied zwischen den Phasen verursacht einen Gegenstrom in entgegengesetzte Richtungen durch die gepackte Säule, wo die Säure aus der organischen Komponente in die wässrige Komponente entfernt wird. Die beiden Phasen, die die Säule verlassen, werden im entsprechenden Rücklauftank gesammelt. Die Phasengrenze kann zwischen dem oberen und unteren Ende der Säule durch Betätigen eines einzigen Ventils geändert werden. Die Position der unteren Grenze kann feinjustiert werden, um Schwankungen im spezifischen Gewicht der organischen Phase auszugleichen.
Temperatur- und Leitfähigkeitssensoren am Einlass und Auslass der Säule ermöglichen die Bestimmung der Propionsäurekonzentration in der wässrigen Phase. Aus diesen Informationen kann die Extraktionseffizienz des Prozesses berechnet werden. Alle Sensorwerte und berechneten Werte stehen zur Datenaufzeichnung auf einem PC (nicht im Lieferumfang enthalten) zur Verfügung.
Um genaue Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig, dass für die wässrige Phase deionisiertes Wasser verwendet wird.
Nach der Verwendung behält die organische Phase eine kleine Menge Säure. Bei Bedarf kann die Säurekonzentration durch Titration ermittelt und dann mit mehr Säure aufgefüllt werden, um den nächsten Durchlauf mit der erforderlichen Konzentration durchzuführen.
Mit dem empfohlenen 1-Octanol- oder Canolaölsystem kann dieser Vorgang wiederholt werden. Alternativ kann das verwendete organische Lösungsmittel regelmäßig entsorgt und ersetzt werden.
Hinweis: Das UOP5-MkII wurde speziell für die Verwendung mit 1-Octanol entwickelt. Obwohl 1-Octanol als entflammbar eingestuft wird, ist es schwer zu entzünden und kann sicher verwendet werden, sofern angemessene Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. In das Gerät wurden eine Reihe von Konstruktionsmerkmalen integriert, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Für einen sicheren Betrieb kann das UOP5-MkII nur bei einer Umgebungstemperatur von unter 35 °C betrieben werden. Daher sollte das Gerät in einem temperaturgeregelten Labor installiert werden, wenn diese Temperatur überschritten wird. Dies ermöglicht die Verwendung anderer organischer Lösungsmittel, die mit den Baumaterialien kompatibel sind.
TECHNISCHE DATEN
Lösungsmitteltemperaturen: Umgebungstemperatur bis 50 °C, individuell steuerbar
Pumpenrate: 0–13,5 l/h
Förderrate: 0–3 l/h
Rotationsgeschwindigkeit: 1 Umdrehung/15 min (4 Umdrehungen/h)
Zellenfach: 0,16 l Fassungsvermögen
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untersuchung.
