Новые экологически чистые технологии разделения компонентов жидких смесей в многофазных мини-экстракторах, работающих в режиме жидких псевдомембран

Фундаментальная задача проекта состоит в развитии научных основ экологически безопасных и ресурсосберегающих экстракционных процессов разделения компонентов жидких смесей в многофазных мини-экстракторах, работающих в режиме жидких псевдомембран, для развития инновационных технологий переработки отходов от деятельности химических производств, электронной и пищевой промышленности мегаполиса. На первом этапе выполнения проекта изготовлен ряд конструкций лабораторных многофазных мини-экстракторов, работающих в режиме жидких псевдомембран, с объемом аппарата до 50 мл, обеспечивающих отсутствие уноса мембранной фазы и ее эффективное движение в требуемых гидродинамических условиях. Проведена оценка возможностей интенсификации массообменных процессов с использованием физических методов. На сконструированных лабораторных мини-экстракторах проведены экспериментальные исследования по извлечению и разделению ряда органических кислот и солей металлов на модельных системах: вода - раствор экстрагента в органическом растворителе и двухфазных водных системах на основе полиэтиленгликоля и сульфата натрия (аммония). Установленные в ходе проведения экспериментальных исследований закономерности влияния типа экстракционной системы в сочетании с конструкционными параметрами аппарата на эффективность извлечения позволили выбрать эргономичные модели экстракторов и наиболее эффективные режимы реализации экстракционных процессов. Результаты исследования показали, что предложенные конструкции мини-экстракторов по объему, эффективности и производительности отвечают потребностям лабораторий для решения исследовательских и препаративных задач на этапе разработки технологических процессов. На втором этапе выполнения проекта с использованием разработанного оборудования проведены комплексные экспериментальные и теоретические исследования, направленные на решение актуальных для мегаполиса задач экстракционного разделения компонентов жидких смесей на примере модельных растворов выщелачивания Ni-Cd элементов питания, а также выделения и концентрирования органических веществ как модельных растворов отходов фармацевтических предприятий. Предложена принципиальная схема разделения катионов металлов Ni-Cd элементов питания на оригинальных мини-экстракторах, работающих по принципу жидких псевдомембран.