химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

при непрерывном снижении в кубовой жидкости мольной концентрации компонента А, обозначаемой через х, его парциального давления ря в паровой смеси и рабочей температуры. Соотношение (а) можно написать для элементарного отрезка времени, в течение которого расходуется dWn пара и отгоняется dW„ летучего компонента:

В каждый момент времени соотношение мольных количеств летучего (WK) и нелетучего (Wa) компонентов в кубовой жидкости можно выразить следующим образом: Wx/Wa = х/(1 — х), откуда dWK = W„ [dxl(\ — х)г]. После подстановки значения dWK в уравнение (б) получим:

где хх и х2 — начальная и конечная концентрации летучего компонента в обрабатываемой жидкой смеси.

Выражение (XI.9) позволяет рассчитать необходимый расход водяного пара.

5* 511

Заметим, что расходы водяного пара, выражаемые уравнениями (XI.8) и (XI.9), соответствуют лишь требуемым парциальным давлениям компонентов паровой смеси, но не отражают полной затраты тепла на осуществление процесса, так как не учитывают расхода тепла на испарение летучего компонента, рост энтальпии кубового остатка и потери в окружающую среду. Эти дополнительные расходы тепла могут быть сообщены жидкой смеси через поверхности нагрева или путем перегрева барботирующего водяного пара.

Существенными недостатками процесса дистилляции в токе водяного пара являются большой расход тепла (значительно больший, чем в случае простой дистилляции), некоторое обводнение (часто недопустимое) и потеря дистиллята вследствие его частичной растворимости в воде, неприменимость для отгонки легко ги-дролизуемых веществ. Эффект понижения нормального давления паров летучего компонента над жидкостью может быть достигнут путем замены водяного пара любым инертным газом. Более того, в этом случае рабочая температура не связана с давлением и может быть какая угодно низкая. Расход инертного газа можно определить по уравнениям, приведенным выше для водяного пара. Инертные газы как дистиллирующие агенты имеют, однако, также ряд существенных недостатков. К числу последних относятся трудность полного извлечения летучего компонента из газового потока, а также громоздкость подогревателей газа и конденсаторов парогазовой смеси из-за низких коэффициентов теплопередачи.

зультате десорбции газов, растворенных в дистиллируемой жидкой смесн, поэтому необходима ее предварительная дегазация.

При молекулярной дистилляции бинарной жидкой смесн скорость испарения более летучего компонента, естественно, падает вдоль поверхности нспарення соответственно уменьшению его концентрации. Заметим, кроме того, что

обычно скорость испарения превышает скорость диффузии, поэтому поверхностный слой жидкости имеет тенденцию к обеднению более летучим компонентом, а это приводит к снижению дистиллирующей способности

аппарата. Чтобы данный эффект проявлялся

слабее, стремятся к уменьшению толщины стекающей жидкой пленки н даже прибегают

к ее турбулнзации. Из уравнения (а) следует, что масса отгоняемого компонента жидкой смесн пропорциональна pV~M'> следовательно, его_ мольное количество пропорционально р/Ум. Таким образом, прн молекулярной дистилляции трех-компонентной смесн отношение мольных количеств ее компонентов в дистилляте будет: Wi : Г2 : W3 = pjV"M~i ? PtlV~M, : p3/V M3. Напомним, что при простой дистилляции

6. Молекулярная дистилляция

(XI. 10)

В отлвчне от рассмотренных процессов молекулярная дистилляция протекает при температуре ниже точки кипения разделяемой жидкой смеси и при сравнительно низком давлении 13—130 мПа. Дистиллируемая жидкая смесь стекает тонкой пленкой по наружной поверхности обогреваемого цилиндра, параллельно которому располагается охлаждаемая (конденсирующая) поверхность (рнс. XI-4). Расстояние между этими поверхностями меньше длины свободного пробега молекул (обычно 20—30 мм), поэтому они движутся с минимальным числом столкновений в одном направлении — от поверхности испаряющейся жидкости к охлаждаемой (конденсирующей) поверхности. Образующийся на последней конденсат отводится в качестве дистиллята, а неиспарившаяся часть жидкости стекает с нагреваемой поверхности, представляя собой кубовый остаток. Для полной конденсации паров на охлаждаемой поверхности поддерживается значительно более низкая температура (на 40°С н ниже), чем на поверхности нспарення.Скорость нспарення жидкости в рассматриваемом процессе при полной конденсации паров, т. е. предельная скорость испарения Gn, определяется по уравнению Кнудсена—Лжгмюра [в г/(ч-сма)1

0П =0,43-lQ-apVM/T

где р н М — давление н молекулярная масса пара; Т -щейся жидкости.

Действительная скорость нспарення Од < GU нз-за противодавления паров над поверхностью конденсата. Уменьшение скорости испарения возможно в ре512 lFi: Ws: W, = Pi'-Pi- Ps, т. е. аффект разделения жидкой смеси е данном случае всегда ниже, чем при молекулярной дистилляции.

Низкая температура испарения (ниже точки кипения) и кратковременный контакт жидкой фазы с поверхностью нагрева обусловили применение молекулярной дистилляции для разделения н очистки р

страница 52
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Межкомнатные двери Дуб белоснежный купить
Волховец 2061
сейф ст306.сс17
Предлагаем приобрести в КНС Нева GigaByte GA-Z270N-WIFI - более 10 лет на рынке, Санкт-Петербург, Пушкинская, ул. Рузовская, д.11.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.06.2017)