химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

яда термолабильных жидких смесей (витамины, жирные кислоты, некоторые минеральные масла, спирты, эфнры, аминокислоты, гормоны и др.), а также для дезодорации масел и жнров. Апробированы в промышленном масштабе различные конструкции дн-стнлляционных аппаратов, производительность которых достигает 1000 кг/ч,

В. РЕКТИФИКАЦИЯ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ

1. Сущность и принципы ректификации

Рассмотренными методами простой дистилляции жидкая смесь, как было показано, поддается разделению на множество фракций различного состава, но не может быть разделена на индивидуальные компоненты. Впрочем, если дистиллят, полученный в процессе простой дистилляции, подвергнуть вторично простой дистилляции, вновь образовавшийся дистиллят опять подвергнуть той же обработке и т. д., то после некоторого числа таких операций можно получить маленькое количество практически чистого низкокипящего компонента. Этим же путем можно получить также неболь513 шое количество практически чистого высококипящего компонента. Помимо низкого выхода практически чистых компонентов и необходимости установки большого числа дистилляционных кубов и конденсаторов, осуществление описанного процесса потребовало бы значительных расходов тепла и холода на многократное частичное испарение жидкостей и конденсацию паров.

Рис. XI-5. Ректификация бинарной жидкой смеси:

а — схема процессов: 1—4 — дистнлляциопные кубы; 5 — поверхность нагрева; 6 — конденсатор; 7—10 — паровые потоки; 11—14 — перетоки жидкости; 1S — отвод дистиллята (целевого продукта); 16 — возврат частя дистиллята в первый куб; 17 — отвод кубового остатка; IS — приток исходной смеси; 19, 20 — вход и выход охлаждающей воды; б — диаграмма t — х, у процесса: 1—4 — теоретические тарелки.

Гораздо проще и со значительно меньшими расходами тепла и холода бинарная жидкая смесь может быть полностью разделена на практически чистые низкокипящий (А) и вышекипящий (В) компоненты по схеме, представленной на рис. Х1-5, а. Представим себе ряд террасно расположенных и теплоизолированных дистилляционных кубов, из которых самый нижний, снабженный поверхностью нагрева, наполнен исходной бинарной жидкой смесью. При частичном испарении последней образующиеся пары равновесного состава поднимутся в конденсатор, откуда конденсат будет стекать в верхний дистилляционный куб. Следующая порция паров до попадания в конденсатор будет уже контактировать с первым конденсатом и, придя в равновеснее ним, обогатится низкокипящий компонентом, образовав, следовательно, второй конденсат, который богаче первого по концентрации низкокипящего компонента. При этом первый конденсат вытеснится во второй (считая сверху) дистилляционный куб, уступив свое место более богатому

514 второму конденсату. Продолжая процесс, мы заполним все дистил-ляционные кубы до определенного уровня бинарными жидкими смесями (фракциями) с концентрациями низкокипящего компонента, уменьшающимися от верхнего куба к нижнему. Совершенно очевидно, что в результате перемещения низкокипящего компонента снизу вверх его концентрация в жидкости нижнего куба будет непрерывно понижаться. При достаточно большом числе дистилляционных кубов может быть достигнуто предельное состояние системы, когда в верхнем кубе сосредоточится практически чистый низкокипящий компонент, а в нижнем — высококи-пящий.

Начиная с этого момента часть дистиллята после конденсатора можно отводить в качестве целевого продукта, обязательно возвращая остальную часть в верхний куб для поддержания в нем концентрации низкокипящего компонента, обеспечивающей требуемый равновесный состав уходящих паров (дистиллята). Очевидно, для сохранения стабильного режима в систему необходимо непрерывно вводить поток исходной бинарной смеси, отводя из нижнего куба вышекипящий компонент (кубовый остаток). Исходную смесь, естественно, вводят в тот промежуточный дистилляционный куб, где содержится жидкая смесь того же состава.

Температура кипения бинарной жидкой смеси взаимно растворимых компонентов, как известно, падает с ростом концентрации низкокипящего компонента (рис. XI-5, б). Следовательно, пары, образовавшиеся в любом дистилляционном кубе, контактируя с менее нагретой жидкостью соседнего вышерасположенного куба, конденсируются здесь, вызывая частичное испарение жидкости за счет выделившегося тепла конденсации. Благодаря такому совмещению процессов конденсации и испарения отпадает надобность в конденсаторах и испарителях при каждом кубе; вся система обслуживается одним конденсатором (после верхнего куба) и одним испарителем (в самом нижнем кубе).

В идеальном случае температуры жидкости и пара при их контакте в каждом кубе выравниваются, составы обеих фаз становятся равновесными, низкокипящий компонент (более летучий) диффундирует из жидкости в пар, а вышекипящий — из пара в жидкость. Такой однократный контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, называется, как уже отмечалось равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. В нашем примере (рис. XI-5) число теоретических тарелок равно

страница 53
< 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
прокат звукового оборудования в москве
Фирма Ренессанс изготовление металлических лестниц - качественно и быстро!
кресло престиж серый
В магазине КНС Нева купить принтер мфу - в розницу по опту в КНС СПБ !

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
(10.12.2016)