Исходные измерения, размерности и область применимости
Перед использованием «Многоступенчатая экстракция: распределение и расход» внесите Объём исходного водного раствора (л) и Начальная концентрация вещества (мг/л) в единицах, указанных справа от полей. Значения из нескольких лабораторных протоколов сравнивайте только после пересчёта температур, объёмов, массы и количества вещества к единой системе; без этого итог может быть математически вычислен, но физически неверен.
Отдельно проверьте Экстрагент на одну ступень (л) и Цена извлечённого вещества (₽/г). Эти величины отвечают за разные элементы расчётной схемы и по-разному влияют на конечный результат. Ограничения диапазонов препятствуют очевидно непригодному вводу, но не подтверждают химическую совместимость веществ, чистоту образцов или корректность пробоподготовки.
Метод расчёта и значение промежуточных показателей
Считает массовый баланс растворённого вещества после последовательных идеальных контактов с чистым экстрагентом. Вычислитель сначала восстанавливает согласованные промежуточные величины из исходных данных, после чего применяет материальный, зарядовый или энергетический баланс либо химическое равновесие. Вклад Объём исходного водного раствора (л) вычисляется отдельно, прежде чем он будет объединён с результатами других полей.
В наборе исходных величин присутствуют Число ступеней (шт) и Распределение Cорг/Cвод (—). При ручной проверке расчёта полезно пересчитать их вклад с точными дробями, не округляя промежуточные ответы. Особенно осторожно трактуйте нулевые и предельные значения: некоторые процессы в таком режиме перестают описываться обычными линейными приближениями.
Проверка чувствительности параметров и сценарии
Для «Многоступенчатая экстракция: распределение и расход» полезно повторить вычисление не только с номинальными данными, но и с реалистичной нижней и верхней оценкой Объём исходного водного раствора (л). В таблице показано, как изменение этого параметра отражается сразу на нескольких показателях. Для остальных переменных аналогичную проверку можно выполнить вручную, оставляя остальные поля неизменными.
Измените Стоимость свежего экстрагента (₽/л) или Цена извлечённого вещества (₽/г) и определите, ограничивается ли результат балансом вещества, доступным временем, равновесной концентрацией или заданным выходом. Изменение одного коэффициента иногда почти не влияет на результат, когда ограничение задаёт другой параметр. Это физическая особенность модели, а не причина вводить искусственные поля.
Погрешности, допущения и применение результата
Каждая ступень использует свежий чистый экстрагент, равновесие постоянно. Оценка возврата экстрагента относится к следующему циклу. Результат пригоден для ориентировочной оценки, подбора исходных условий и контроля порядка величины. Он не заменяет лабораторное измерение, проектные расчёты технологического оборудования, анализ безопасности и проверку применимости термодинамических либо кинетических коэффициентов к конкретному веществу.
Сохраните входные значения для «Многоступенчатая экстракция: распределение и расход», запишите температуру, давление и методы измерения и сравните рассчитанные показатели с наблюдениями. Если расхождение существенно, проверьте систематическую ошибку пробоподготовки, неоднородность состава, потери, а также согласованность выбранных коэффициентов и условий процесса. При выходе за пределы модели требуется иная физико-химическая постановка.
Формула расчёта
Считает массовый баланс растворённого вещества после последовательных идеальных контактов с чистым экстрагентом. Каждая ступень использует свежий чистый экстрагент, равновесие постоянно. Оценка возврата экстрагента относится к следующему циклу.
Проверенные примеры
feed_l=40; feed_mg_l=250; solvent_l_stage=15; stages=3; distribution_d=2.8
Исходное вещество, г: 10; Остаток в воде, г: 1.16075; Концентрация остатка, мг/л: 29.0187; Извлечено в органическую фазу, г: 8.83925
feed_l=44; feed_mg_l=250; solvent_l_stage=15; stages=3; distribution_d=2.8
Исходное вещество, г: 11; Остаток в воде, г: 1.47318; Концентрация остатка, мг/л: 33.4813; Извлечено в органическую фазу, г: 9.52682
feed_l=40; feed_mg_l=250; solvent_l_stage=15; stages=3; distribution_d=2.8
Исходное вещество, г: 10; Остаток в воде, г: 1.16075; Концентрация остатка, мг/л: 29.0187; Извлечено в органическую фазу, г: 8.83925
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите «Объём исходного водного раствора (л)». Допустимый числовой диапазон: 0.001…1e+06; число участвует в формулах.
- Введите «Начальная концентрация вещества (мг/л)». Допустимый числовой диапазон: 1e-06…1e+07; число участвует в формулах.
- Введите «Экстрагент на одну ступень (л)». Допустимый числовой диапазон: 1e-06…1e+06; число участвует в формулах.
- Введите «Число ступеней (шт)». Допустимый числовой диапазон: 1…20; число участвует в формулах.
- Введите «Распределение Cорг/Cвод (—)». Допустимый числовой диапазон: 1e-06…1e+06; число участвует в формулах.
- Введите «Повторно используемый экстрагент (%)». Допустимый числовой диапазон: 0…100; число участвует в формулах.
- Введите «Потери вещества при выделении (%)». Допустимый числовой диапазон: 0…100; число участвует в формулах.
- Введите «Стоимость свежего экстрагента (₽/л)». Допустимый числовой диапазон: 0…100000; число участвует в формулах.
- Введите «Цена извлечённого вещества (₽/г)». Допустимый числовой диапазон: 0…1e+06; число участвует в формулах.