химический каталог




Производство витаминов

Автор Л.О.Шнайдман

С, а витамина Е — при температуре 140—200° С при остаточном давлении 0,001 мм рт. ст., лишен указанных недостатков.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

[17—21]

Молекулярная дистилляция отличается от обычной дистилляции следующими признаками:

обычная дистилляция жидкостей осуществляется при температуре кипения, а молекулярная дистилляция — путем испарения со свободной поверхности, что позволяет вести процесс на 100° ниже температуры кипения;

процесс испарения при молекулярной дистилляции осуществляется под весьма высоким вакуумом. При этом увеличивается средняя длина свободного пробега молекул, т. е. того пути, который проходят молекулы, не сталкиваясь одна с другой. В этих условиях, молекулы, испаряющиеся с поверхности, не встречая на своем пути сопротивления частиц окружающего газа, свободно достигают конденсатора.

При обычной дистилляции наблюдается реконденсация значительной части молекул на испаряющей поверхности, чего при молекулярной дис-стилляции не бывает.

При вакууме 1 • Ю-4 мм рт. ст. средний свободный пробег молекул достигает десятков и даже сотен миллиметров. Если конденсатор расположить от испарителя на расстоянии меньшем, чем длина свободного пробега молекул, то последние будут беспрепятственно переходить с поверхности испарителя к поверхности конденсатора. Скорость этого перехода (скорость дистилляции) будет определяться скоростью теплового движения самих молекул.

Средний свободный пробег молекул может быть определен, исходя из кинетической теории газов по следующей формуле:

1

(1)

У 2 ТЕР

где п — число молекул в единице объема газа; d — диаметр молекулы.

Для определения средней величины свободного пробега удобно использовать связь между А и вязкостью газа ij. Путем соответствующих преобразований [19] формула (1) принимает вид

Х = 5,737 .Л- Уж°М' (2)

где т) —вязкость, пз (1 пз—0,1 н-сек/м2); р —давление, мм рт. ст.; М — молекулярная масса; Г — абсолютная температура.

Из уравнения (2) следует, что величина среднего свободного пробега молекул обратно пропорциональна давлению газа.

Ниже приведены величины \ в зависимости от р [19, 21]:

р X, см р 1, см

760 6,21-10-е МО"* .... 47,2

1 42,7 ? 10-3 Ы0-« .... 470

Ы0"а . . . 4,72-10"1 МО"7 .... 47000

Таким образом, при р=Ь10"4 величина К достигает почти 0,5 м. Следовательно, с уменьшением давления воздуха или газов в сосуде, в котором происходит дистилляция, можно добиться увеличения свободного пробега молекул до расстояния, равного или большего, чем расстояние между испаряющей и конденсирующей поверхностями. В этих условиях молекулы пара после отрыва от поверхности испарения свободно достигают конденсатора. Создание таких условий является основой молекулярной дистилляции.

3. При обычной дистилляции существует равновесие между паром и кипящей жидкостью, определяющее разделяющую способность процесса — степень повышения концентрации более летучего компонента в паре по сравнению с его концентрацией в жидкости.

Степень разделения при молекулярной дистилляции не связана с равновесием между паром и жидкостью, так как в данном случае имеем свободный поток пара от испарителя к конденсатору. Следовательно, в данном случае степень разделения будет зависеть от соотношения скоростей теплового движения молекул отдельных компонентов.

Скорость молекулярной дистилляции может быть выражена следующими формулами [20, 21]:

Р

V = 5,833 ? 10-а ? моль/(см2 ? сек), (3)

V МТ

G = 5,833 • Ю-2 р уГ-^- ZJ(CM* ? сек), (4)

где V — объем пара, проходящего через сечение 1 см2; G — масса пара, проходящего через сечение 1 см2; р —давление насыщенного пара при температуре Т, мм рт. ст.; М — молекулярная масса; Т — абсолютная температура.

Для идеальной бинарной смеси коэффициент разделения (коэффициент относительной летучести) в случае обычной равновесной дистилляции равен

Pi

Для молекулярной дистилляции коэффициент разделения равен

"l Р2 У Мг р V Мг

Таким образом, ат больше в РазСледовательно, ИРК Р I=P2 коэффициент 0^=1, а ат = 11/^1?, т. е. при

т 714i

одинаковой упругости паров компонентов их разделение обычной равновесной дистилляцией невозможно. При молекулярной дистилляции компоненты можно разделить с различными молекулярными массами. Если же MI=M2, то а=1; таким образом, при молекулярной дистилляции разделение компонентов невозможно, если молекулярные массы и упругость паров их одинаковы.

Практически скорость дистилляции составляет 70—90% от вычисленной по формуле (4). Скорость дистилляции уменьшается вследствие столкновения дистиллируемых молекул между собой, а также с молекулами остаточного газа (воздуха).

4. В процессе молекулярной дистилляции наблюдаются следующие стадии:

диффузия молекул более летучих компонентов из глубинных слоев жид-когти к ее поверхности;

испарение молекул;

переход молекул с поверхности испарения на поверхность конденсации;

конденсация молекул на поверхности конденсации.

Особенности молекулярной дистилляции определяют обла

страница 218
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230

Скачать книгу "Производство витаминов" (4.54Mb)


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

 

 

Реклама
аппаратура для концерта на прокат
Фирма Ренессанс: лестницы на второй этаж в частном доме п-образные - надежно и доступно!
офисный стул изо
вещи склад москва

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)