ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалы, применяемые для изготовления реакторов в производствах ООС и СК из "Оборудование производств Издание 2" Как уже указывалось, сущность процесса экстрактивной ректификации заключается во введении в разделяемую систему специального разделяющего агента-растворителя, или, как его иногда называют, третьего компонента, обусловливающего повышение относительной летучести компонентов, подлежащих разделению. [c.398] Наличие растворителя не только влияет на технологическую схему и ведение процесса, но и сказывается существенным образом на расчетах. При этом появляется необходимость в решении таких задач, которые даже не возникают при расчетах обычных ректификационных устройств. Это относится к выбору растворителя, определению его количества и также к построению кривой равновесия, необходимой для нахождения высоты ректификационной колонны. [c.398] Сущность всех методов выбора разделяющих агентов сводится к оценке степени неидеальности бинарных систем, образованных исследуемым разделяющим агентом и компонентами заданной смеси. [c.399] Выбор разделяющих агентов по данным о равновесии между жидкостью и паром. Этот метод заключается в сравнении на основе данных о равновесии между жидкостью и паром величины отклонений от закона Рауля в бинарных системах, образуемых разделяющим агентом и каждым компонентом заданной смеси. [c.399] Во многих случаях поправка Zi может быть принята равной единице. [c.399] Легко видеть, что величина (ар)ср/аср является мерой эффективности разделяющего агента. Она называется селектив- ностью и обозначается 512. [c.400] При положительных отклонениях от идеального поведения в бинарных системах первый компонент — разделяющий агент, второй компонент — разделяющий агент ( 1 1 и 1) величины Ф)р О и Фгр О, а Ф1р или Фгр тем больше, чем больше отклонение от идеального поведения. Для идеальной системы (у1 = ур — О величина Ф = 0. В бинарной системе с отрицательными отклонениями от идеального поведения (у1 1 и ур 1) величина Ф С О, причем с увеличением степени неидеальности системы величина Ф уменьшается. [c.400] Таким образом, для увеличения относительной летучести одного из компонентов заданной смеси необходимо, чтобы в бинарной системе, образованной этим компонентом и разделяющим агентом, были большие положительные (или меньшие отрицательные) отклонения от идеального поведения, чем в системе, образованной вторым компонентом и разделяющим агентом. [c.400] Как показывают Ьпытные данные о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентНых системах, влияние третьего компонента на распределение компонентов данной смеси между жидкой и паровой фазами возрастает с увеличением его концентрации. Кроме того, при этом уменьшается влияние концентрации компонента исходной смеси на их коэффициент относительной летучести (рис. VI. 29 и VI. 30). [c.400] Однако, как следует из изложенного, для увеличения коэффициента относительной летучести бинарной смеси во всем диапазоне концентраций условие, формулируемое неравенствами (VI. 94) и (VI. 97), является необходимым, но недостаточным достаточное условие выражается неравенством (VI. 96). [c.401] Если условие (VI. 96) не соблюдается, то при наличии положительных отклонений от идеального поведения в бинарной системе, подлежащей разделению (Л[2 0),в области малых относительных концентраций первого компонента (О х добавляемый третий компонент будет ухудшать условия разделения по сравнению с условиями разделения исходной бинарной системы в той же области концентраций. Примером можёт служить система метилэтилкетон — гептан — толуол, данные о равновесии в которой приведены на рис. VI. 31. [c.402] При наличии отрицательных отклонений от идеального поведения в заданной бинарной системе ухудшение условий разделения может иметь место в области относительно больших концентраций первого компонента (х х 1 ). [c.402] Как видно из уравнения (VI. 95), при разделении бинарной системы, обладающей большими отклонениями от идеального поведения, третий компонент в определенном диапазоне концентраций компонентов бинарной смеси может действовать как разделяющий агент даже в случае, если (Л(р — Л р) 0. [c.402] Таким образом, при выборе разделяющих агентов нужно руководствоваться следующими соображениями. [c.403] Следует, однако, указать, что расчеты по формулам (VI. 95) — (VI. 98) сопряжены с большими трудностями, так как вычисление коэффициентов Л возможно только из экспериментальных данных . [c.403] В случае углеводородов С отклонения от закона Рауля для систем парафин — олефин и олефин — диен весьма малы, поэтому при инженерных расчетах эти системы могут рассматриваться как идеальные. [c.403] При применении данных о равновесии для выбора разделяющих агентов можно использовать общеизвестные особенности взаимодействия в гомологических рядах соединений. [c.403] Как показывает анализ опытных данных, определяющее влияние на степень неидеальности бинарных систем, образованных каким-либо веществом и членами гомологического ряда, оказывает характер функциональных групп компонентов. Углеводородный же радикал сильно влияет только на начальные члены ряда. Основываясь на этих положениях, можно выбирать разделяющие агенты по данным о равновесии в системах, образованных гомологами как компонентов заданной смеси, так и компонентов разделяющего агента. Для иллюстрации сказанного в табл. VI. 16 приведены значения р/а для систем циклогексан — бензол и метилциклогексан — толуол в присутствии различных веществ. Как видно из таблицы, значения ар/а для приведенных систем, компоненты которых являются гомологами, весьма близки. [c.404] Из этого выражения следует, что если коэффициенты активности компонентов отличаются от единицы, то давление пара системы будет выше или ниже соответствующей величины для идеальной системы. Отсюда вытекает возможность сравнительной оценки эффективности разделяющих агентов путем сопоставления температур кипения смесей. [c.405] Из уравнения (VI. 102) видно, что наиболее эффективным разделяющим агентом является тот, который при одинаковом значении Хр дает наибольшее значение (АТгр — ATip)7. [c.405] Вернуться к основной статье