химический каталог




Руководство по лабораторной перегонке

Автор Э.Крель

вление паров чистого низкокипящего и высококипящего компонента соответственно.

Если относительная разность давлений насыщенных паров компонентов мала, то значение б можно определить по следующим формулам:

б*=а-1 (168)

(169)

Для смесей с тепловым эффектом смешения равным нулю, к которым относится большинство смесей изотопов, б можно приближенно рассчитать по уравнению:

6= 10,7ДГ/Тр

где Л7" — разность температур кипения двух компонентов при атмосферном давлении; Тр — температура кипения низкокипящего компонента при рабочем давлении ректификации.

В табл. 36 приведены значения параметра разделения б для бинарных смесей, полученные в предположении, что оба компонента подчиняются правилу Трутона и зависимости их теплот парообразования от температуры примерно одинаковы.

Эффективность ректификационной колонны с определенным числом теоретических ступеней разделения п, возникающую при совмещении большого числа элементарных актов разделения, определяют по формуле:

*мон/(1 -Екон) лд /ппч

*о/(1-*,) (170)

При этом необходимое число теоретических ступеней разделения, требующееся для конкретного процесса ректификации, рассчитывают по уравнению:

"« = i(lnT^r-'"^V) <«")

Это уравнение соответствует известному уравнению Фенске (1 086) при v = оо.

Минимальное флегмовое число для заданного процесса разделения можно определить в первом приближении по формуле:

Рмин = Z/т = (*ко„ — *«)/[&(, (1 — х,)] (172)

где Z — количество жидкости, циркулирующей в кубе (соответствует флегме); т — количество отбираемого кубового продукта (соответствует отбираемому дистилляту).*о)

При отборе кубовой жидкости, обогащенной высококипящим изотопом, максимально возможный относительный выход кубового продукта оценивают по уравнению:

(1/2)Иакс = л:0б (I — Х0)/(ХКОЯ (173)

Максимальному выходу кубового продукта, определяемому выражением (173), соответствует бесконечное число теоретических ступеней разделения. Поэтому действительное количество отбираемой фракции должно быть несколько меньшим.

Рис. 155.

Зависимость необходимого числа теоретических ступеней разделения от концентрации DaO в исходной смеси при v — оо. Давление: 760 мм рт. ст. (100 °С) и 100 мм рт. ст. (50 °С); хкон = = 99,8% (мол.).

Необходимое число теоретических ступеней разделения п. требующееся для конкретного процесса ректификации при конечном флегмовом числе [или при относительном выходе кубового продукта, меньшем чем (T/Z)MaKC ], можно определить по диаграмме, полученной Куном (рис. 154).

При стационарном отборе кубовой фракции величину п рассчитывают по формуле:

"-"»+T14(1-XjT^-^)/(1-?f^w)] (174)

На рис. 154 приведены в качестве примера зависимости необходимого числа теоретических ступеней разделения от относительного выхода кубового продукта, полученные для процесса обогащения воды стабильным изотопом 1вО.

Из рассмотрения кривой 3 видно, что для повышения концентрации изотопа 180 с 0,2% (мол.) до 2% при а = 1,0065 необходимы следующие условия:

T/Z=10"B, л =388; T/Z= 10"4, л =409; T/Z=2-10-4, л =437; T/Z=5.10"4, л = 567.

Другие методы расчета числа теоретических ступеней разделения и удобные номограммы приведены в работах Хубера [61] и Хильтбруннера с сотр. [62].

Кун с сотр. [60] при получении D20 сначала обогащал природную воду путем электролиза до содержания DsO 1,0% (мол.)

228

и только потом применял ректификацию. В промышленности используют также и обратный путь. На рис. 155 показаны зависимости необходимого числа теоретических ступеней разделения от концентрации DaO в исходной смеси, полученные при бесконечном флегмовом числе и хкоа = 99,8% (мол.) для температур 50 °С (100 мм рт. ст.) и 100 °С (760 мм рт. ст.). Материальный баланс двухступенчатого аппарата Куна наглядно показан на рис. 156, из которого видно, что относительный выход кубового продукта составляет на первой ступени 1 : 1270, а на второй —1 : 78.

7\

Сложности, возникающие в лабораторных условиях при такой скорости отбора кубовой жидкости, затрудняют аппаратурное оформление установки. Поясним детали процесса получения D20 на примере ректификационной установки Куна [59] (рис. 157). Исходная смесь (природная вода), находящаяся в сосуде 1, испаряется и через обогреваемые снаружи капилляры 2 равномерно поступает в трубчатые колонны, заполненные насадкой из проволочной сетки. Расход паров контролируют по показаниям дифференциального манометра 3, подсоединенного к емкостям 4 и 5. Нижние части трубчатых колонн в зоне куба 10 подогревают водяСтупень 2

39,64 л/сую 31Sмл/сут

Рис. 156.

Схема материального баланса двухступенчатой установки Куна для получения DaO.

Высота разделяющей части 530 см (ступень I) и 680 см (ступень 2), ВЭТС = — 1,8 см (ступень I) и 1,7 см (ступень 2), давление в головке колонны 120 мм рт. ст. (ступень 1) н 60 мм рт. ст. (ступень 2).

Рис. 157.

Принципиальная схема ректификационной установки Куна с трубчатыми колоннами для получения DaO:

/ — сосуд для исходной смеси; 2 — обогреваемые капилляры; 3 — диф

страница 78
< 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
купить спортивный костюм в перми
недорогие круглые дверные ручки
ювенильный ревматоидный артрит у детей прогноз на будущее
билет на концерт любэ

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
(20.11.2017)