ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод низкотемпературной фракционной дестилляциии при атмосферном давлении из "Анализ газов в химической промышленности" Принцип фракционной дестилляции. Принцип метода заключается Б конденсации смеси газообразных углеводородов (от С1 до С5) при низкой температуре и последующей фракционной перегонке отдельных компонентов смеси, обладающих различными температурами кипения и различными давлениями насыщенных паров (табл. 11, стр. 298). [c.295] При кипении жидкой смеси углеводородов общее давление паров смеси, являющееся суммой парциальных давлений отдельных ее компонентов, равно внешнему давлению. [c.295] Ра—давление паров чистого компонента А при данной температуре. [c.295] Р—общее давление паров смеси. [c.295] Из равенства (5) следует, что концентрации компонентов А и В в парах прямо пропорциональны концентрациям их в жидкости и давлениям паров чистых компонентов при данной температуре. При этом, если давление паров чистого компонента А больше давления паров чистого компонента В, то отношение концентраций компонентов А и В в парах будет больше, чем отношение концентраций их в жидкости, и наоборот, т. е. [c.296] Отсюда следует, что в парах, образующихся при кипении жидкой смеси углеводородов, содержание компонента, обладающего более высоким давлением пара при данной температуре, всегда выше, чем его содержание в исходной смеси. [c.296] Таким образом, при испарении части жидкой смеси углеводородов и конденсации паров получают смесь более богатую наиболее летучим компонентом, а в остатке—менее богатую наиболее летучим компонентом, чем исходная смесь. Если образовавшиеся пары будут сконденсированы лишь частично, то в конденсате окажется больше менее летучих компонентов, а пары, оставшиеся несконденсированными, еще больше обогатятся наиболее летучим компонентом. Повторив частичные испарения жидкости и конденсацию паров многократно, можно в результате получить в паровой фазе чистый наиболее летучий компонент, а в жидкости менее летучие компоненты, т. е. произойдет их разделение. [c.296] Фракционная дестилляция основана на многократно повторяемых, происходящих одновременно, частичных испарениях и конденсации смеси углеводородов, осуществляемых в фракционной колонне аппарата для низкотемпературной дестилляции. [c.296] Охлажденная до жидкого состояния газовая смесь в специальном испарителе постепенно нагревается и испаряется. При этом содержание наиболее летучего компонента в парах все время будет больше, чем в исходной жидкости. Пары поступают в колонну и, поднимаясь вверх, встречаются со стекающей сверху жидкостью (флегмой), образовавшейся в результате конденсации паров. Пары частично конденсируются, а за счет выделившегося при конденсации тепла испаряется часть флегмы. [c.296] При этом образовавшаяся жидкость обогащается менее летучими компонентами, а пары вновь обогащаются более летучим компонентом. Чем выше поднимаются пары по колонне, тем в процессе многократно повторяемых частичных испарений и конденсаций они все более и более обогащаются наиболее летучим компонентом. [c.296] Вследствие постоянной частичной конденсации паров наиболее летучего компонента на выходе из колонны держится одна и та же температура, соответствующая температуре кипения наиболее летучего компонента, до тех пор, пока весь этот компонент не будет удален из исходной смеси. После этого через верх колонны начинает выходить следующий по летучести компонент. [c.297] И температура паров на выходе из колонны резко поднимается до температуры его кипения. Таким образом, смесь может быть разделена на ее компоненты. [c.297] Аппарат для низкотемпературной дестилляции. Низкотемпературная дестилляция углеводородных смесей осуществляется на аппарате, схема которого представлена на рис. 141. [c.297] ИЗ которых две емкостью 1000 мл и одна—500 мл, приемника паров 9 емкостью 4 л, такого же приемника 10 емкостью 12 л, промывной склянки со змеевиком 11, патрона 12, манометра с открытым концом 13, трех напорных склянок 14 и масляного вакуумного насоса 15. [c.298] Дестилляционная трубка по всей длине заполнена спиралью, изготовленной из алюминиевой или латунной проволоки. Спираль состоит из витых тонких проволок, скрученных в виде жгута, и должна быть плотно вставлена в дестилляционную трубку, без видимого для глаза зазора между ней и стенками трубки. [c.300] Дестилляционную трубку вставляют в вакуумную муфту и укрепляют в ней при помощи резинового или выточенного из мягкой эластичной пробки кольца 13, надетого на верхний суженный конец испарителя, как показано на рис. 142. В верхний, выступающий из вакуумной муфты конец дестилляционной трубки вставляют металлическую капиллярную трубку 6, служащую для отвода паров отгоняемых углеводородов, и термопару 9 для измерения температуры этих паров. При монтаже необходимо обратить внимание на то, чтобы провода термопары не касались пароотводной трубки. Обыкновенно применяют термопару же-лезо-константановую с нетермостатированным холодным спаем или медь-константано-вую двойную с холодным спаем, погруженным в ледяную воду. [c.300] Температуру паров отсчитывают по потенциометру или по предварительно отградуированному милливольтметру. [c.300] Для достижения полной герметичности верхний край дестилляционной трубки плотно замазывают менделеевской замазкой, нанося ее ровным и тонким слоем. [c.300] Вакуумный кожух изготовлен из молибденового стекла между его двумя посеребренными стенками создается глубокий вакуум (ост. давл. 1010- лл рт. ст.) для обеспечения хорошей теплоизоляции дестилляционной трубки. При серебрении кожуха необходимо оставить непосеребренную полосу, чтобы иметь возможность наблюдать за отеканием флегмы внутри колонны во время разгонки. Вместо серебрения кожуха между двумя его стенками можно уста- повить металлическую никелированную трубу (рефлектор), в которой должны быть сделаны смотровые отверстия, необходимые для наблюдения за стеканием флегмы. В верхнюю расширенную часть вакуумного кожуха вставляют особого устройства дефлегматор, служащий для охлаждения паров и отгоняемых углеводородов и для образования флегмы. [c.301] Для большей устойчивости при монтаже на верхнюю и нижнюю части вакуумного кожуха надевают специально выточенные резиновые пробки 5. Верх колонны дополнительно укрепляют при помощи пружинки и зажима. Трубка 7 служит для подачи жидкого азота в дефлегматор. [c.301] Вернуться к основной статье