کتاب فرآیند استخراج مایع-مایع

فهرست

مقدمه ناشر ۵

پیش‌‌گفتار ۷

فهرست علائم اختصاری ۱۹

الف- عبارات و اصطلاحات ۱۹

ب- حروف یونانی ۲۱

ج- اعداد بدون بعد ۲۲

د- زیرنویسها ۲۲

فصل اول: مقدمهای بر فرایند استخراج حلالی یا استخراج مایع- مایع ۲۳

۱- مقدمه ۲۵

۱-۱-استخراج حلالی یا استخراج مایع- مایع ۲۵

۲-۱-اطلاعات توزیع ۲۹

۱-۲-۱- روش ایزوترم توزیع ۳۰

۲-۲-۱- روش مدل ریاضی ۳۱

۳-۱- قوانین حلالیت در استخراج حلالی ۳۱

۱-۳-۱- طبقهبندی حلالها ۳۲

۱-۱-۳-۱- حلال نوع  ۳۲

۲-۱-۳-۱- حلال نوع  ۳۲

۳-۱-۳-۱- حلال نوع  ۳۳

۴-۱-۳-۱- حلال نوع  ۳۳

۲-۳-۱- امتزاجپذیری حلال ۳۴

۳-۳-۱-حلالیت بین آب و سایر حلالها ۳۴

۴-۱-برهمکنش بین حلال- حلشونده ۳۵

۱-۴-۱-فلزات در محلول آبی ۳۵

۲-۴-۱- فلزات در محلول آلی ۳۷

۵-۱- سیستم استخراج حلالی ۳۹

۱-۵-۱- استخراج حلالی اسیدی ۳۹

۲-۵-۱- استخراج حلالی جفت یون ۴۶

۳-۵-۱- استخراج حلالی حلشونده ۴۷

۶-۱- استخراج حلالی همافزایی ۴۹

۷-۱-سینتیک استخراج حلالی ۵۰

۱-۷-۱- استخراج حلالی کنترل شده با نفوذ ۵۱

۲-۷-۱- استخراج حلالی کنترلشده با واکنش شیمیایی ۵۶

۱-۲-۷-۱- تشکیل کمپلکس و تجزیه آن ۵۶

۳-۷-۱- سطح مشترک مایع- مایع ۶۰

۴-۷-۱- معیارهای تشخیص رژیم‌های کنترل‌کننده سرعت ۶۱

۱-مقایسه ضریب انتقال جرم و حرارت ۶۳

۲-محاسبه انرژی فعالسازی استخراج ۶۳

۳-روش مواد مرجع ۶۳

۴-وابستگی سرعت استخراج بهسرعت همزدن دو فاز ۶۳

۸-۱- فاکتورهای تأثیرگذار در فرایند استخراج حلالی ۶۴

۱-۸-۱- استخراجکننده ۶۷

۲-۸-۱- رقیقکننده ۶۹

۳-۸-۱-یونهای جفت شده: نوع آنیون ۷۰

۴-۸-۱-آثار دما ۷۱

۵-۸-۱- سایر پارامترها ۷۲

۹-۱- مفاهیم عملیات در استخراج حلالی ۷۲

۱۰-۱- انتخاب تجهیزات ۷۵

۱۱-۱-مشکلات فرایندی ۷۸

۱-۱۱-۱- اتلاف استخراجکننده و حلال ۷۸

۲-۱۱-۱- مشکلات حلالیت-تشکیل فاز سوم ۷۸

۳-۱۱-۱-کراد ۷۹

۱۲-۱- توسعه استخراج حلالی در آینده ۷۹

۱-۱۳- مراجع ۸۲

فصل دوم: کاربردهای تکنیک استخراج مایع-مایع در فرایندهای مختلف ۸۳

۲-مقدمه ۸۵

۱-۲-استخراج حلالی در فرایندهای هیدرومتالورژی ۸۶

۱-۱-۲- استخراج اورانیوم ۹۱

۱-۱-۱-۲- محلول فروشویی اسید سولفوریک ۹۱

۲-۱-۱-۲- محلول فروشویی فسفریک اسید ۹۲

۳-۱-۱-۲- محلول فروشویی نیتریک اسید ۹۲

۲-۱-۲- استخراج توریم ۹۲

۳-۱-۲- استخراج فلزات نادر خاکی ۹۳

۱-۳-۱-۲- فروشویی اسیدی ۹۴

۲-۳-۱-۲- فروشویی قلیایی ۹۵

۳-۳-۱-۲- استخراج‌کننده‌های حلشونده برای عناصر نادر خاکی ۹۶

۴-۳-۱-۲- استخراج‌کننده‌های آمینی برای عناصر نادر خاکی ۹۶

۵-۳-۱-۲- استخراج‌کننده اسیدی برای عناصر نادر خاکی ۹۷

۴-۱-۲- استخراج مس ۹۹

۵-۱-۲- استخراج کبالت و نیکل ۱۰۰

۱-۵-۱-۲- فرایندهای صنعتی استخراج کبالت و نیکل ۱۰۲

۶-۱-۲- استخراج فلزات با ارزش ۱۰۳

۱-۶-۱-۲- استخراج طلا ۱۰۵

۲-۶-۱-۲- استخراج پالادیم ۱۰۵

۳-۶-۱-۲- استخراج فلزات گروه پلاتین (PGMs) ۱۰۶

۲-۲-استخراج حلالی در فرایندهای سوخت‌ هسته‌ای ۱۰۷

۱-۲-۲-تولید اورانیوم ۱۰۷

۲-۲-۲-تولید توریم از سنگ معدن ۱۱۱

۳-۲-۲- بازیافت سوخت‌های هسته‌ای مصرف شده (باز فرآوری) ۱۱۱

۱-۳-۲-۲- فرایند بازیافت Purex ۱۱۱

۴-۲-۲- بازفرآوری سوختهای تشعشع دیده توریم ۱۱۵

۵-۲-۲- مدیریت پسماندهای هستهای ۱۱۷

۱-۵-۲-۲- فرایند TRUEX ۱۱۸

۲-۵-۲-۲- فرایندSREX : استخراج Sr۹۰ و Cs۱۳۷،۱۳۵،۱۳۴ از ضایعات اسیدی ۱۱۸

۳-۵-۲-۲- فرایند فسفین اکسید ۱۱۹

۴-۵-۲-۲- فرایندهای کبالت دیکربولید ۱۲۰

۵-۵-۲-۲- فرایند استخراج حلالی جامع ۱۲۰

۶-۵-۲-۲-ترکیبات دوگانه ارگانوفسفر برای تصفیه پسابها ۱۲۰

۷-۵-۲-۲- واکنشگرهای تکعاملی ارگانوفسفر برای تصفیه پسابها ۱۲۱

۶-۲-۲-تخریب و بازسازی حلال ۱۲۲

۳-۲- استخراج حلالی در آنالیز شیمیایی ۱۲۲

۱-۳-۲- استخراج حلال در تکنیکهای آمادهسازی و پیشپردازش نمونه ۱۲۳

۱-۱-۳-۲- استخراج حلالی برای مراحل تفکیک و جداسازی ۱۲۵

۲-۱-۳-۲-پیشتغلیظ برای تعیین عنصر کمیاب ۱۲۶

۱-۲-۱-۳-۲-پیشتغلیظ ترکیبات غیر آلی ۱۲۷

۲-۲-۱-۳-۲-پیشتغلیظ و تفکیک ترکیبات آلی ۱۲۸

۲-۳-۲- استخراج در تکنیکهای آنالیز ۱۲۹

۱-۲-۳-۲- روشهای آنالیز اسپکتروفتومتریک ۱۳۰

۲-۲-۳-۲- سایر روشهای شناسایی ۱۳۵

۳-۳-۲- مواد قلیایی برای تکنیکهای استخراج حلال ۱۳۷

۱-۳-۳-۲- رزینهای آغشته به حلال ۱۳۷

۲-۳-۳-۲- کاربردهای اسپکتروفوتومتری فاز جامد ۱۳۸

۳-۳-۳-۲- کاربردهای سنسورهای شیمیایی فیبر نوری ۱۳۹

۴-۳-۲- میسلها در آنالیز شیمی ۱۳۹

۵-۳-۲- غشاهای مایع در آنالیز شیمی ۱۴۴

۱-۵-۳-۲- الکترودهای غشای مایع انتخابپذیر یونی ۱۴۵

۶-۳-۲-تکنیکهای آنالیز مبتنی بر کروماتوگرافی ۱۴۸

۱-۶-۳-۲-کروماتوگرافی مایع- مایع ۱۴۸

۲-۶-۳-۲- استخراج فوق بحرانی سیال ۱۵۰

۷-۳-۲- استخراج حلالی در آنالیز تزریق جریان پیوسته ۱۵۰

۸-۳-۲- استخراج حلالی در آنالیز ترکیبات هستهای ۱۵۰

۴-۲-کاربرد استخراج حلالی در بیوشیمی و جداسازی دارویی ۱۵۱

۱-۴-۲-کاربرد استخراج حلالی در جداسازیهای بیوتکنولوژی ۱۵۱

۱-۱-۴-۲- جداسازی اسیدهای کربوکسیلیک ۱۵۲

۱-۱-۱-۴-۲- اسید سیتریک ۱۵۲

۲-۱-۱-۴-۲- اسید استیک ۱۵۳

۲-۱-۴-۲-آمینو اسیدها ۱۵۳

۲-۴-۲- جداسازیهای دارویی ۱۵۵

۱-۲-۴-۲-تولید پنیسیلین ۱۵۵

۵-۲-کاربرد استخراج با حلال در جداسازی ترکیبات آلی و بیوسوختها ۱۵۸

۱-۵-۲- فرایندهای مواد نفتی و پتروشیمی ۱۵۸

۱-۱-۵-۲- فرایند تولید کاربید ۱۵۸

۲-۱-۵-۲- فرایند تصفیه مجدد ۱۶۰

۲-۵-۲- جداسازی ایزومرها ۱۶۱

۱-۲-۵-۲- جداسازی متازایلن از ارتو و پارازایلن ۱۶۱

۲-۲-۵-۲- جداسازی ایزومرهای آلکیل نفتالن با استفاده از سیکلودکسترین ۱۶۱

۳-۲-۵-۲- جداسازی ایزومرهای متا و پاراکرسول ۱۶۳

۳-۵-۲- جداسازی بیوسوختها با استخراج حلالی ۱۶۳

۱-۳-۵-۲- جداسازی اتانول ۱۶۴

۶-۲- استخراج حلالی در بازیابی و تصفیه پسابها ۱۶۵

۱-۶-۲- استخراج حلالی در تصفیه پسابهای فلزی ۱۶۶

۱-۱-۶-۲-تصفیه محلولهای آبی حاوی فلزی اسیدی ۱۶۷

۱-۱-۱-۶-۲- استخراج روی از پساب اسیدی ضعیف ۱۶۸

۲-۱-۱-۶-۲- استخراج نیکل از الکترولیت کادمیم ۱۶۹

۳-۱-۱-۶-۲- استخراج روی و کروم (III) از حمام آبکاری ۱۷۰

۴-۱-۱-۶-۲- استخراج مس و روی از غبار گرم حاصل از نوردکاری برنج ۱۷۰

۵-۱-۱-۶-۲- استخراج کروم (VI) از سطح پساب ۱۷۲

۲-۱-۶-۲- استخراج با حلال از محلول خوراک آمونیاکی ۱۷۲

۱-۲-۱-۶-۲- بازیابی نیکل و کادمیم از ضایعات انباشته شده ۱۷۳

۲-۶-۲- بازیابی اسیدها از پساب با روش استخراج حلالی ۱۷۴

۱-۲-۶-۲- بازیابی نیتریک اسید و هیدروفلوئوریک اسید از حمامهای قطعهشویی فولاد ضد زنگ ۱۷۴

۲-۲-۶-۲- خالصسازی اسید فسفریک سبز با گرید مناسب برای مواد غذایی ۱۷۵

۳-۲-۶-۲- حذف اسید آرسنیک (۴AsO۳H) از الکترولیتهای مس ۱۷۶

۴-۲-۶-۲- بازیابی سیانید با استخراج با حلال ۱۷۷

۳-۶-۲- جداسازی آلودگیهای آلی بهوسیله استخراج با حلال ۱۷۷

۱-۳-۶-۲- فرایند فنوسولوان ۱۷۸

۷-۲- مراجع ۱۸۰

فصل سوم: تجهیزات در فرایند استخراج مایع-مایع ۱۸۳

۳- مقدمه ۱۸۵

۱-۳- انتخاب روش عملیاتی ۱۸۶

۱-۱-۳- روش عملیاتی جریان متقاطع ۱۸۷

۲-۱-۳- روش عملیاتی جریان متقابل ۱۸۷

۲-۳- انواع استخراجکنندهها ۱۸۷

۱-۲-۳- استخراجکننده با استفاده از نیروی جاذبه ۱۸۹

۱-۱-۲-۳-تماس پیوسته (دیفرانسیلی) ۱۸۹

۱-۱-۱-۲-۳-ستونهای غیر مکانیکی ۱۹۰

۲-۱-۱-۲-۳- ستونهای مخلوطشونده مکانیکی ۱۹۳

۲-۱-۲-۳-تماس ناپیوسته بدون تهنشینی بین مرحلهای ۱۹۶

۱-۲-۱-۲-۳-ستونهای مخلوطشونده چرخشی ۱۹۶

الف) ستون اولدشو- راشتون (MIXCO) ۱۹۸

ب) ستون کوهنی ۱۹۸

۲-۲-۱-۲-۳- انواع پیستونی ۱۹۹

۳-۱-۲-۳-تماس ناپیوسته همراه با ته‌نشینی بین مرحله‌ای ۲۰۲

۱-۳-۱-۲-۳-ته‌نشینی جزئی ۲۰۲

۲-۳-۱-۲-۳-ته‌نشینی کامل ۲۰۴

الف) میکسر- ستلر چندمرحله‌ای ۲۰۷

ب) ستون میکسر- ستلر هنسون ۲۰۹

ج) ستون میکسر- ستلر لورگی ۲۰۹

۲-۲-۳- استخراج کنندههای جداکننده سانتریفیوژی ۲۱۰

۱-۲-۲-۳-تماس پیوسته ۲۱۱

۱-۱-۲-۲-۳- استخراجکننده پادبیلنیاک ۲۱۱

۲-۱-۲-۲-۳- استخراجکننده دلاوال ۲۱۱

۳-۱-۲-۲-۳- استخراجکننده وستفالیا ۲۱۲

۲-۲-۲-۳- میکسر- ستلر ۲۱۲

۱-۲-۲-۲-۳- واحدهای چندمرحلهای ۲۱۲

۲-۲-۲-۲-۳- واحدهای تکمرحلهای ۲۱۳

۳-۳- شرایط طراحی و انتخاب استخراجکننده ۲۱۴

۱-۳-۳- ورودی کلی ۲۱۴

۲-۳-۳-تعداد مراحل تئوری(NTS) ۲۱۵

۳-۳-۳- خواص فیزیکی سیستم ۲۱۶

الف- خواص عمومی ۲۱۶

ب- تفاوت دانسیته ۲۱۶

ج- ویسکوزیته ۲۱۶

۴-۳-۳- واکنش غیر همگن آرام ۲۱۶

۵-۳-۳- واکنش همگن آرام ۲۱۷

۶-۳-۳- حدود فازها ۲۱۷

۷-۳-۳- زمان اقامت کوتاه ۲۱۷

۸-۳-۳-توانایی مدیریت جامدات ۲۱۸

۹-۳-۳-تمایل به امولسیونی شدن ۲۱۸

۱۰-۳-۳- محدودیت فضا ۲۱۸

۱۱-۳-۳- موارد ویژه ساختار لازم ۲۱۸

۱۲-۳-۳- حضور رادیواکتیویته ۲۱۹

۱۳-۳-۳- سهولت تمیز کردن ۲۱۹

۱۴-۳-۳- نگهداری آسان ۲۱۹

۱۵-۳-۳- خواص حلال ۲۱۹

۴-۳- مقایسه عملکردی ۲۲۰

۵-۳- انتخاب فاز پراکنده ۲۲۱

۶-۳- نتیجهگیری ۲۲۲

۷-۳- مراجع ۲۲۴

فصل چهارم: پارامترهای هیدرودینامیکی در ستونهای استخراج مایع-مایع ۲۲۹

۴- مقدمه ۲۳۱

۱-۴- رژیم جریان در ستونهای استخراج مایع- مایع ۲۳۱

۲-۴- میانگین اندازه قطره و توزیع اندازه قطرات ۲۳۹

۱-۲-۴- روش‌‌های اندازه‌‌گیری قطر قطرات ۲۳۹

۱-۱-۲-۴- روش عکسبرداری ۲۳۹

۲-۱-۲-۴- روش مکش با ردیاب فتوالکتریک ۲۳۹

۳-۱-۲-۴- روش اندازه‌‌گیری بازتاب نوری ۲۴۰

۴-۱-۲-۴- حسگر فیبر نوری FBR ۲۴۱

۵-۱-۲-۴- اندازهگیری بازتاب شعاع نور متمرکز ۲۴۲

۶-۱-۲-۴- روش اندوسکوپ ۲۴۲

۲-۲-۴-تعیین میانگین اندازه قطرات ۲۴۳

۳-۲-۴-توزیع اندازه قطرات ۲۶۱

۱-۳-۲-۴-توزیع نرمال ۲۶۳

۲-۳-۲-۴-توزیع نرمال- لگاریتمی ۲۶۴

۳-۳-۲-۴- محاسبه توزیع اندازه قطره با استفاده از روش ماکزیمم آنتروپی ۲۶۵

۳-۴- موجودی فاز پراكنده ۲۷۹

۱-۳-۴-تخلیه (نمونهگیری موضعی) ۲۷۹

۲-۳-۴-روش جابهجایی ۲۷۹

۳-۳-۴- روش ردیاب ۲۸۰

۴-۳-۴-روش افت فشار ۲۸۰

۵-۳-۴- روش التراسونیک (فراصوت) ۲۸۲

۶-۳-۴- روش ملنیک ۲۸۲

۴-۴-سرعت لغزشی ۲۹۵

۵-۴- سرعت مشخصه ۳۰۱

۶-۴- طغیان ۳۱۰

۷-۴- بازده مرحله‌ای ۳۱۹

۸-۴- نتیجهگیری ۳۲۳

۹-۴- مراجع ۳۲۴

فصل پنجم: انتقال جرم در ستونهای استخراج مایع-مایع ۳۳۹

۵- مقدمه ۳۴۱

۱-۵-ضرایب انتقال جرم فاز پراکنده در قطرات ۳۴۱

۱-۱-۵- انتقال جرم در قطرات ساکن ۳۴۲

۲-۱-۵- انتقال جرم در قطرات چرخشی ۳۴۳

۳-۱-۵- انتقال جرم در قطرات نوسانی ۳۴۶

۴-۱-۵-قطرات ثابت با ضریب نفوذ مؤثر ۳۴۷

۲-۵- ضریب انتقال جرم فاز پیوسته برای قطرات ۳۴۹

۱-۲-۵- قطرات ثابت ۳۵۰

۲-۲-۵- قطرات چرخشی ۳۵۲

۳-۲-۵- قطرات نوسانی ۳۵۴

۳-۵- ضرایب انتقال جرم در ستونهای استخراج ۳۵۵

۴-۵- مدل‌‌سازی ستون‌‌های استخراج ۳۶۷

۱-۴-۵- مدل جریان قالبی ۳۶۹

۲-۴-۵- مدل پراکندگی محوری ۳۷۵

۳-۴-۵- مدل مرحله‌‌ای با جریان برگشتی ۳۹۱

۴-۴-۵-مدل اختلاط پیشرو ۳۹۳

۵-۴-۵- روش حل عددی و شبیه‌‌سازی ۴۰۰

۵-۵- مراجع ۴۰۱

فصل ششم: توسعه حلالها برای فرایند استخراج مایع-مایع ۴۱۱

۶- مقدمه ۴۱۳

۱-۶-راهبردهای جایگزینی حلال ۴۱۴

۲-۶-حلالهای آلی ۴۱۶

۳-۶-سیال فوق بحرانی ۴۲۰

۱-۳-۶- دیاکسید کربن فوق بحرانی ۴۲۳

۲-۳-۶- آب بهعنوان حلال فوق بحرانی یا زیر بحرانی ۴۲۴

۴-۶-پلیمرهای مایع ۴۲۸

۵-۶- مایعات یونی ۴۳۳

۱-۵-۶- مایعات یونی بر مبنای میکرو استخراج قطره منفرد ۴۳۶

۲-۵-۶- میکرو استخراج مایع- مایع پراکنده (DLLME) ۴۳۷

۳-۵-۶- میکرو استخراج فاز مایع فیبر توخالی (HF-LPME) و میکرو استخراج فاز مایع (LPME) ۴۳۸

۴-۵-۶- سیستمهای دوفازی با استفاده از مایعات یونی ۴۳۹

۶-۶- حلالهای بسازودگداز یا حلالهای یوتکتیک عمیق ۴۴۰

۱-۶-۶- رفتار فازی ۴۴۳

۷-۶- واکنشگرهای فعال سطحی ۴۴۵

۸-۶- بیوحلالها ۴۴۹

۱-۸-۶- بیودیزل ۴۵۱

۲-۸-۶-تِرپِنها ۴۵۵

۹-۶-مراجع ۴۵۶