химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

онны кипящей исходной смесью при подаче недогретой смеси тарелка питания перемещается вверх, а в двух остальных рассмотренных случаях — вниз. Метод графического определения требуемого числа теоретических тарелок остается прежний, причем в первом из рассмотренных трех случаев суммарное число тарелок уменьшается, в двух остальных — увеличивается.

В ряде случаев возникает необходимость возможно более полного извлечения низкокипящего компонента смеси при любой его концентрации в дистилляте. Для осуществления такого процесса достаточно одной исчерпывающей колонны (рис. XI-11). Если на верхнюю тарелку последней подается недогретая исходная смесь, то поток жидкости можно выразить так: W' = EWL.

Уравнение рабочей линии напишем следующим образом:

у = - (W0/D) х0 + (W')D) х = - WoX0l (W - W„) + [W'/(W - W„)]x = .

= - »Vo/ (EH7! - + - W„)]x (6)

откуда x = у — (EWJWi) (у — x0). Так как при у = 1 концентрация х— 1 —{EWJW-y) (1—х0), то для построения рабочей

525

линии процесса достаточно соединить в х—«/-диаграмме (рис. X1-11) точки А и В. Эта прямая линия образует с осью абсцисс угол а, причем

tg а = EWJ (EWt - №„) = ?«V (EWt — W1-\-D) — EWJID + W, (E - 1)]

Легко видеть, что при Е = 1, когда в колонну поступает исходная смесь с температурой кипения, уравнение (б) принимает вид сильно возрастает даже при больших коэффициентах избытка флегмы. Процесс разделения может быть, однако, упрощен путем добавления к исходной бинарной смеси растворимого в ней третьего компонента — разделяющего агента, способного резко повысить относительную летучесть основных компонентов. Так, например, при добавлении фурфурола к смеси я-бутана

У / С /

//У с<

я/ \ \

Рис. XI-II. Исчерпывающая ректификационная колонна,

ранее выведенного уравнения рабочей линии исчерпывающей колонны (XI. 15) и tga = W'ID.

Для определения связи между составами дистиллята ((/2), исходной смеси (л;,) и кубового остатка (ха) воспользуемся следующими уравнениями материальных балансов: Wx = D + W0; = Dy,, + W0x„, откуда y2 = (WJD) Xl - (»?„/?>)*„ = [Hy (Wl - WM xt - [fty (Wt - Г,)] x0

Последнее уравнение описывает на х—(/-диаграмме прямую АС, образующую с осью абсцисс угол р, причем tg Р = WJD. Легко видеть, что между углами аир существует следующая зависимость: tg а = Е tg |3/[1 + (Е — 1) tg р]. При питании колонны исходной смесью с температурой кипения Е = 1 и tg а = = tg В.

4. Экстрактивная ректификация

Разделение смесей близкокипящих компонентов, характеризующихся очень низкой относительной летучестью (в < 1,05), методом обычной ректификации сопряжено со значительным усложнением и удорожанием промышленных установок. В этих случаях кривая фазового'равновесия подходит очень близко к диагонали на х—(/-диаграмме, и требуемое число ректификационных тарелок

а

Рис. XI-12. Экстрактивная ректификация:

а — схема установки: 1,2 — ректификационные колонны; 3 — вход исходной смесн; 4 — вход разделяющего агента; 5 — насос для подачи регенерированного разделяющего агента; 6 — к расчету числа теоретических тарелок.

(<кнп = —0,5 °С) и бутена-2 (("„„„ = 0,9 °С) коэффициент разделения (относительной летучести) 8 возрастает с 1,012 до 1,7.

Ректификация жидких смесей с использованием разделяющего агента, получившая название экстрактивной ректификации, осуществляется по схеме, приведенной на рис. XI-12, о. Установка состоит из двух обычных ректификационных колонн, в первую из которых на одну из верхних тарелок укрепляющей части вводится поток разделяющего агента. Последний растворяется в стекающем потоке флегмы, повышает относительную летучесть и, следовательно, интенсивность отгонки низкокипящего компонента, увлекая вниз, как бы экстрагируя из паровой фазы высококипящий компонент. Кубовая жидкость первой колонны, представляющая собою смесь разделяющего агента и высо-кокипящего компонента исходной смеси, ректифицируется во второй колонне, откуда дистиллят (высококипящий компонент исходной смеси) отводится по назначению, а кубовый остаток (регенерированный разделяющий агент) возвращается на повторное использование в первую колонну.

Эффективность разделяющих агентов применительно к конкретным жидким смесям определяется опытным путем и надежному расчету не поддается. Установлен, однако, ряд качественных положений, облегчающих выбор разделяющего агента среди множества

526

527

существующих химических соединений. Так, относительная летучесть возрастает по мере увеличения разности температур кипения эквимолекулярных смесей, образуемых разделяющим агентом с каждым из компонентов разделяемой смеси. Разделяющий агент увеличивает относительную летучесть компонента, обладающего наименьшей взаимной растворимостью с ним. При этом полезно учесть, что взаимная растворимость жидкостей уменьшается по мере удаления друг от друга членов ряда: вода — низшие жирные кислоты — гликоли — амиды — низшие кетоны — низшие альдегиды —нитропроизводные углеводородов — эфиры — галогено-замещенные углеводороды — углеводороды. Заметим, также, ч

страница 58
< 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
спонсорская помощь детям инвалидам
тумба для кашпо trio 30
ручки мебельные fonderia artistica
сетка кладочная рязань

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
(25.06.2017)