химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

то относительная летучесть возрастает с увеличением концентрации разделяющего агента, но зависит от состава и свойств ^разделяемой смеси (в том числе от полярности, водородных связей и др.).

Кроме повышения относительной летучести компонентов разделяемой смеси, к разделяющим агентам предъявляют ряд других требований: низкое давление паров (малая летучесть), легкость регенерации, безопасность; применения, доступность, низкая стоимость, термостойкость, химическая инертность по отношению к компонентам разделяемой смеси и конструкционным материалам. Разделяющие агенты не должны образовывать азеотропных смесей с компонентами разделяемых смесей.

Для определения требуемого числа теоретических тарелок удобно пользоваться, как и в предыдущих случаях, диаграммой фазового равновесия х—у, построенной в относительных концентрациях компонентов разделяемой смеси, т. е. без учета присутствия разделяющего агента в жидкой фазе (его концентрация в паровой фазе практически равна нулю). Тогда сохраняются приведенные выше уравнения и способы построения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей колонн. Необходимо только учесть, что в исчерпывающей колонне благодаря вводу исходной смеси концентрация разделяющего агента ниже, чем в укрепляющей колонне. Так как относительная летучесть компонентов разделяемой смеси падает с уменьшением концентрации разделяющего агента в жидкой фазе, то участок кривой равновесия в зоне исчерпывающей колонны скачкообразно приблизится к диагонали (рис. XI-12, б).

Расход тепла Qx на колонну экстрактивной ректификации при использовании нелетучего разделяющего агента можно определить по формуле (XI.16) для обычной ректификационной колонны непрерывного действия, если добавить количество тепла, уносимого разделяющим агентом:

Ql = n[R(in-i/f)+mn]+W/<)-Wiik + Wp(i;- g+Qo (XI.18)

где Ц7 _ расход разделяющего агента, 1р — его энтальпия на входе в колонну, Г — его энтальпия на выходе из колонны, ij — энтальпия остатка разделяемой смеси в уходящей кубовой жидкости; остальные обозначения сохранены те же, что и в формуле (XI. 16).

Для оценки полного расхода тепла на разделение смеси методом экстрактивной ректификации необходимо учесть еще расход тепла Q3 на регенерацию разделяющего агента во второй колонне (рис. XI-12, а). По аналогии с формулой (XI.16) получим:

^ = ЧЧ'п- g + •'„] + <Р - К'с + «о (XL 19)

где П! — количество отбираемого дистиллята (высококипящего компонента разделяемой смеси); Rx — флегмовое число второй колонны; i'n и >'ф — энтальпии паров, уходящих из второй колонны и возвращаемой флегмы; W0 и ic — количество и энтальпия кубовой жидкости первой колонны; QJ — потери тепла в окружающую среду.

Суммарный расход тепла Q = Q, + Q2. Суммарный расход охлаждающей воды (в кг/с) выразится по аналогии с формулой (XI.16а);

о-=И'„- ggi iv

5. Азеотропная ректификация

В практике встречаются многочисленные бинарные смеси, кривые равновесия которых при определенных условиях пересекают диагональ х—^-диаграммы. В точке пересечения, носящей название азеотропной, составы жидкой смеси и образующегося из нее пара одинаковы (у = х). Такая жидкая смесь отличается наибольшим отклонением от закона Рауля; она называется азеотропной, или нераздельнокипящей, и характеризуется постоянством температуры выкипания. Совершенно очевидно, что равенство составов жидкости и пара исключает возможность разделения азеотропных смесей на практически чистые компоненты обычными методами ректификации. Из исходной смеси, состав которой отличается от азеотропного, можно предельно извлечь лишь фракцию, обогащенную одним из компонентов; остаток же будет азеотропной смесью.

Напомним, что форма и положение кривой равновесия на х—(/-диаграмме зависят не только от степени, но и от характера отклонения системы от закона Рауля. На рис. XI-13 кривая 1 соответствует системе с положительным азеотро-п о м (максимум давления — минимум температуры кипения), а кривая 2 — системе с отрицательным азеотропом (минимум давления — максимум температуры кипения). Заметим, что для первой системы до азеотропной точки пар богаче жидкости низкокипящий компонентом (у > х), а за азеотропной точкой он богаче высококипящим компонентом (у < я); для второй системы зависимость обратная. Для обеих систем характерны неограниченная взаимная растворимость обоих компонентов и равенство составов жидкости и пара (у = х) лишь в одной точке (азеотропной); такие смеси называются гомоазеотропными.

528

529

Иной вид имеет кривая равновесия в случае ограниченной (частичной) взаимной растворимости компонентов бинарной смеси (кривая 3 на рис. XI-13). Здесь в области существования гетерогенной жидкой смеси (от х'а до х"а) пар сохраняет постоянный состав, будучи богаче низкокипящим компонентом до начала этой области (х < х'а) и высококипящим компонентом — за ее пределами (х > х'а). Такие смеси называются гетероазеот-р о п н ы м и.

Методы разделения гомо- и гетероазеотропных смесей различны и будут рассмотрены отдельно.

Ректификация гомоазеотроп-ных сме

страница 59
< 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
плазмы в аренду москва недорого
Фирма Ренессанс: лестница купить в нижнем новгороде - качественно и быстро!
столик изо купить
В магазине KNSneva.ru купить кондиционер цена - оформление в онлайн-кредит в Санкт-Петербурге.

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
(11.12.2016)