ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материальный и тепловой балансы процесса ректификации из "Процессы и аппараты химической технологии Издание 5" парциальные давления паров компоиентов равны произведению давления пара чистого компоиеита на его молярную долю в жидкости. [c.659] ВК) равен Явк. Описанное построение относится к некоторой постоянной температуре следовательно, линии АВ, ОВ и АО являются изотермами. [c.660] Для определения температур кипения смесей различного состава надо построить ряд изотерм полного давления АВ, АхВх А2В2. .., соответствующих температурам /ь 2. .. Далее проводят горизонтальную линию ММ с ординатой, равной внешнему давлению Р. В точке Я пересечения изотермы АВ с линией ММ полное давление пара над смесью состава х, как видно из рис. 19-1, равно внешнему давлению. Следовательно, эта смесь закипит при температуре соответствующей изотерме АВ. Аналогично можно найти, что при температурах (и 2. .. будут кипеть смеси состава Хи Хч. .. [c.660] Ординаты линии кипения соответствуют температурам кипения смесей, составы которых выражаются абсциссами этой линии. Ординаты линии конденсации выражают температуры конденсации паров, составы которых соответствуют абсциссам этой линии. Чтобы найти состав пара для какой-либо смеси, надо отложить на оси абсцисс состав этой смеси и из этой точки провести вертикаль до пересечения с линией кипения далее из точки пересечения надо провести горизонталь до пересечения с линией конденсации. Абсцисса последней точки пересечения выражает искомый состав пара. [c.661] ТОЧКИ В) и выше температуры кипения чистого НК (изображается ординатой точки А), причем по мере увеличения в смеси, содержания НК температура кипения понижается. [c.662] Из рис. 19-2 видно также, что абсциссы линии конденсации больше абсцисс линии кипения (при тех же ординатах), т. е, содержание НК в парах больше содержания НК в жидкости иначе говоря, пары обогащаются НК. Это соответствует первому закону Коновалова, согласно которому пар обогащен тем компонентом, при добавлении которого к жидкости повышается полное давление пара. [c.662] Область между линиями кипения и конденсации является двухфазной областью, в которой одновременно существуют жидкость и пар. Ниже линии кипения существует только жидкость, выше линии конденсации — только пар. [c.662] На диаграмме равновесия (рис. 19-2, справа) по оси абсцисс отложены составы жидкости х, по оси ордипат — равновесные с этими X составы паров у. Зависимость у от х выражена линией равновесия. Кроме линии равновесия, проведена вспомогательная диагональ. Линия равновесия расположена выше диагонали следовательно, ординаты линии равновесия больше ее абсцисс, т. е. пары обогащены НК. Чем ближе линия равновесия к диагонали, тем меньше разница составов пара и жидкости и тем труднее разделяется смесь при перегонке. [c.662] Реальные жидкие смеси в той или иной степени отклоняются от идеальных. Смеси химически сходных веществ мало отклоняются от идеальных. Так, смеси жидких углеводородов (например, бензола и толуола) практически могут рассматриваться мак идеальные. [c.662] При достаточно больших отклонениях на кривой полного давления появляется максимум (при положительных отклонениях) или минимум (при отрицательных отклонениях). [c.663] Согласно первому закону Коновалова, поднимающаяся ветвь полного давления пара (ветвь МЛ, иа кривой 4 и ветвь на кривой 5) соответствует обогащению пара НК, а опускающаяся ветвь (ветвь A N на кривой 4 и ветвь МЛг на кривой 5) —обогащению пара ВК- Свойства таких смесей характеризуются вторым законом Коновалова максимуму кривой общего давления пара соответствует минимум температуры кипения, а минимуму криеои общего давления пара соответствует максимум температуры кипения. [c.663] На рис. 19-4 показаны диаграммы I — х — у к у — х для смеси этиловый спирт — бензол, обладающей минимальной температурой кипения при содержании этилового спирта 0,448 мол. долей. В точке, абсцисса которой соответствует составу этой смеси, линии кипения и конденсации сливаются в одну точку А, а на диаграмме у—х линия равновесия пересекает в точке А диагональ. Из этого можно заключить, что состав пара для этой смеси такой же, как и состав жидкости. [c.663] Из сказанного можно сделать вывод, что разделение рассмотренных смесей на два чистых компонента путем перегонки невозможно, так как одним из продуктов перегонки является азеотропная смесь. Для разделения азеотропных смесей прибегают к специальным методам (стр. 709 сл.). [c.665] Азеотропные смеси не являются химическими соединениями. Это подтверждается следующим состав азеотропной смеси зависит от давления, таким образом, не соблюдается обязательный для каждого химического соединения закон постоянства состава. Так, например, смесь этиловый спирт — вода при абсолютном давлении 760 мм рт. ст. образует азеотропную смесь, содержащую 88,4 мол.% СгНбОН. При понижении давления состав азеотропной смеси изменяется в сторону повышения содержания спирта, а при абсолютном давлении ниже 90 мм рт. ст. азеотропная смесь вовсе не образуется. [c.665] Второй закон Коновалова показывает, что существование азеотропных смесей является следствием особого характера изменения зависимости общего давления пара от состава.. [c.665] Образование азеотропных смесей при достаточно больших от-, клонениях от закона Рауля является примером перехода количественных изменений в качественные. [c.666] Совершенно нерастворимых друг в друге жидкостей не существует. Но в некоторых случаях (например, смеси бензол — вода, сероуглерод — вода и др.) взаимная растворимость жидкостей настолько мала, что практически их возможно считать нерастворимыми друг в друге. Нерастворимые жидкости можно разделять отстаиванием, так как они расслаиваются, причем в верхнем слое находится жидкость меньшей плотности, в нижнем — жидкость с большей плотностью. [c.666] Вернуться к основной статье