химический каталог




Руководство по лабораторной перегонке

Автор Э.Крель

кой ректификации следует учитывать, что по мере изменения состава кубовой жидкости одновременно повсюду в колонне (в парах и в жидкости) уменьшается доля легколетучего компонента (см. разд. 4.10.5).

4.7.2. РАСЧЕТ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ПО МЕТОДУ МАК-КЭБА

и тиле для непрерывной ректификации

Лабораторную ректификацию большей частью проводят в периодическом режиме, однако возможны такие процессы разделения, для которых непрерывный способ является предпочтительным или даже обязательным (см. разд. 5.2.2). В противоположность периодической ректификации, при которой концентрации кубовой жидкости, . дистиллята и всего содержимого колонны непрерывно изменяются, при непрерывной ректификации эти параметры остаются неизменными. При непрерывной ректификации исходную жидкую смесь постоянного состава предварительно подогревают до температуры, , установившейся в колонне в месте ввода смеси; ее пары обога-< щаются в укрепляющей части колонны / (рис. 62). Участок ко-[лонны 3 между местом ввода исходной смеси 2 и кубом (перегон-; ная колба 4) называют исчерпывающей частью. Обозначим коли-кчество дистиллята (головной продукт) через Е, а количество про-рдукта, отбираемого из нижнего конца колонны (над кубом) или

103

Описанный прием определения минимального флегмового

числа для непрерывной ректификации основан на допущении, что разделяемая смесь

поступает в колонну при температуре кипения. В этом

случае количество жидкости

в исчерпывающей части коколичество исходной смеси, т. е.

R'=R + Z (87)

Если температура исходной смеси ниже температуры кипения, то происходит частичная конденсация паров; количество конденсирующихся паров определяется количеством тепла, необходимым для нагревания смеси до точки кипения. Это обстоятельство учитывают поправочным коэффициентом е, вследствие чего уравнение (87) принимает вид

R' = R + eZ (88)

e = 4-(*K„n-^)/A/,v (89>

где <2<кип — энтальпия смеси при температуре кипения; Qz — энтальпия смеси при фактической температуре смеси в точке питания; АНу — мольная энтальпия испарения.

При этом получают значение абсциссы в точке g (рис. 64):

Н = Hie (90)

Прямая g — d пересекает рабочую линию в точке в, вследствие чего минимальное флегмовое число дополнительно уменьшается. Если исходная смесь поступает при температуре кипения, то е = 1, а точкам d и f соответствует одна и та же абсцисса xz [103 ]. Если часть смеси поступает в виде паров, то можно воспользоваться рекомендациями Каверса [142], которые позволяют и в этом случае проводить расчет числа теоретических ступеней с помощью диаграммы Мак-Кэба и Тиле.

Поль [143] описал метод расчета параметров исчерпывающей части колонны для смесей с очень низкой концентрацией легколетучего компонента. Этот метод основан на использовании диаграммы Мак-Кэба и Тиле. При этом способе расчета кривую равновесия можно приблизительно представить в виде прямой. Норват и Шуберт [144] разработали метод расчета, который можно использовать при высоких концентрациях легколетучего компонента в головном продукте [около 99,99% (мол.)] и при низких концентрациях этого компонента в кубовом остатке. Если диаграмму Мак-Кэба и Тиле построить в логарифмических координатах, то точность расчета увеличится. Аналитические методы определения числа теоретических ступеней и рабочих параметров для непрерывной ректификации идеальных смесей подробно изложены в гл. 4.

4.7.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ПО МЕТОДУ МАК-КЭБА И ТИЛЕ ДЛЯ СМЕСЕЙ С КРИВЫМИ РАВНОВЕСИЯ, ИМЕЮЩИМИ ТОЧКУ ПЕРЕГИБА И АЗЕОТРОПНУЮ ТОЧКУ

Если на кривой равновесия для какой-либо смеси имеется точка перегиба, например для смеси этанол—вода, то число теоретических ступеней разделения определяют методами, описанными в разд. 4.7.1 и 4.7.2. Однако при этом вводятся следующие ограничения, а именно: концентрация легколетучего компонента в головном продукте хЕ должна быть меньше концентрации в азеотропной точке, а при определении минимального флегмового числа рабочую линию процесса ректификации для укрепляющей части колонны следует[проводить по касательной к кривой равновесия (рис. 65). Если провести рабочую линию а—съ как обычно, от точки а через точку Ь2, то на кривой равновесия получатся три точки пересечения Ьъ Ь2 и bs. Даже при некотором увеличении флегмового числа, начиная с его минимального значения, этой рабочей линии соответствует бесконечно большое число теоретических ступеней разделения. Чтобы получить конечное число теоретических ступеней, необходимо перейти от минимального флегмового числа, соответствующего касательной к кривой равновесия (рабочая линия а—с), к несколько большему флегмовому числу, определяемому рабочей линией а—с; после этого можно строить

100

ступени разделения в обычном порядке. Касательная а—с пересекает кривую равновесия только в одной точке 64 и касается ее в точке 66. Отсюда ясно, что минимальное флегмовое число остается постоянным в широком интервале концентраций. Рис. 66 иллюстрирует

Рис. 65.

Графическое определение мини

страница 38
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188

Скачать книгу "Руководство по лабораторной перегонке" (6.19Mb)


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

 

 

Реклама
как получить сертификат железнодорожного кассира в уфе
проектирование и строительство кинотеатров
сколько получает касмитолог?
заказать обувницу по своим размерам

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
(03.12.2016)