ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые расчеты из "Руководство по лабораторной перегонке" Тепловые расчеты процесса лабораторной перегонки проводят редко, поскольку в данном случае затраты энергии по сравнению с полупромышленными или промышленными установками весьма незначительны. Обычно в лабораториях перегонку проводят при большем или меньшем избытке тепла, а фактическую потребность в электрической энергии регулируют с помощью дополнительных сопротивлений. В лабораторной практике газ до сих пор еще применяют при дистилляции по методу Энглера, при аналитических разгонках, как средство обогрева масляных, песочных бань и бань с металлическими теплоносителями. Применения открытого газового пламени для нагревания избегают при перегонке веществ с высоким давлением паров ввиду возможной опасности перегрева жидкости, растрескивания аппаратуры или взрыва. В настоящее время предпочтение отдают электрическому обогреву при помощи закрытых колбонагревателей или нагревательных устройств, в которых электрическая спираль защищена слоем изоляционного материала. Для достижения невысоких температур применяют инфракрасное излучение (в видимой и невидимой частях спектра), которое обладает всеми преимуществами радиационного обогрева 232]. Применение токов высокой частоты для нагревания в лабораторных условиях находится еще только в стадии проверки. [c.175] При периодической перегонке разделяемую смесь, загруженную в куб, сначала нагревают до температуры кипения. При дальнейшем подводе тепла (в соответствии с энтальпией испарения смеси) происходит испарение. Скорость испарения зависит от количества тепловой энергии, подводимой в единицу времени. При непрерывной ректификации часть тепла подводят к исходной смеси уже в теплообменнике для предварительного подогревания исходной смеси. Основная часть тепловой энергии расходуется для нагревания куба. [c.175] Схема теплового баланса при дистилляции а), периодической (6) и непрерывной (в) ректификации. [c.176] Эти уравнения справедливы при условии, что дистиллят и флегма охлаждены до температуры, при которой смесь поступает в куб. Дополнительные пояснения к приведенным соотношениям даны на рис. ПО. [c.176] Энтальпия испарения АНу, ккал/кг. . [c.176] В лабораториях обычно приходится работать со стеклянными приборами в случае применения стекла в качестве конструкционного материала коэффициент теплопередачи можно принять приблизительно равным 2,5 10 ккал/(см -ч-°С). При использовании обычных круглодонных колб для перегонки при нормальных скоростях испарения поверхность колбы вполне достаточна для подвода необходимого тепла. [c.177] Зависимость тепловых потерь в изолированной колонне от рабочей температуры. [c.178] В первую очередь материалы с очень низкой теплопроводностью (см. разд. 7.7), например магнезию, асбест, минеральную вату и стеклянную шерсть [153]. Однако это не всегда полностью достигается (табл. 32). [c.178] Юнге [233] провел измерения тепловых потерь в колонне с вакуумированной рубашкой и в колонне с тепловой изоляцией из стекловолокна толщиной 50 мм. Результаты этих исследований в зависимости от температуры внутри колонны приведены на рис. 111 на рисунке представлены также данные Роуза [153], взятые из табл. 32. [c.178] Тепловыми потерями в ректификационных колоннах никак нельзя пренебрегать при балансовых опытах. Дикая флегма, вызванная тепловыми потерями в колонне, может быть исключена лишь в том случае, если дополнительно обогревать изоляционный кожух. Только адиабатически работающая колонна может давать наилучшие и воспроизводимые результаты. [c.178] Таким образом, несмотря на изоляцию, имеют место тепловые потери (56,5 ккал/ч), которые следует компенсировать дополнительным обогревом во избежание накопления жидкости у стенок колонны. [c.179] Вернуться к основной статье