ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Системы с нераспределенными между фазами разделяющими агентами из "Физико-химические основы дистилляции и ректификации" Здесь индекс 1 у ф означает число концентраций, остающихся постоянными по дополнительному предположению. [c.191] Характерный ход рассматриваемых линий для бинарных смесей различных типов представлен на рис. VII, 5. Из уравнений (VII, 10) и рис. VII. 5 следует, что в точке азеотропа и в точке, соответствующей чистому компоненту, коэффициент распределения этого компонента равен единице. Назовем прямую (/), уравнением которой является К = Кг — 1, опорным уровнем линий коэффициентов распределения. [c.192] Таким образом, при Xs = onst и использовании относительных концентраций неподвижные точки функции отображения (VII, 9) будут аналогами особых точек полной диаграммы, соответствующей случаю, когда все компоненты распределены между фазами. Такими особыми точками будут точки, в которых Xij l и 12=1. [c.193] Наличие этих точек должно приниматься во внимание при исследовании фазовых процессов, протекающих при постоянной концентрации нелетучего агента. [c.194] Одн ако рассматриваемые особые точки имеют и некоторые отличия от особых точек, присущих системам с распределенными между фазами компонентами. Прежде всего, отметим, что особая точка, соответствующая случаю ап = I, появляется в сечении треугольника всякий раз, когда сечение дс = onst пересекает единичную а-линию, проходящую в треугольнике жидкой фазы. Переход от сечения к сечению, связанный с изменением концентрации нелетучего агента, в общем случае вызывает смещение этой точки. Остальные граничные особые точки располагаются на сторонах треугольника Гиббса, соответствующих бинарным смесям распределяемый компонент —нелетучий агент. [c.194] Возможность появления псевдоазеотропа при изменении концентрации вдоль сечения Xs = onst однозначно решается путем анализа возможного хода единичных -линий в треугольнике Гиббса жидкой фазы. На рис. VII, б приведены теоретически возможные диаграммы единичных сс-линий для случая смесей е нелетучим агентом. [c.195] Условие псевдоазеотропии в (п— 1)-мерном симплексе на сечении x = onst будет выполняться всякий раз, когда в некоторой точке все адп-п = 1. В этом случае К = 1/(1 —х ), а само сечение будет соответствовать по структуре одной из диаграмм (п—1)-компонентных смесей. [c.195] Для укрепляющей (верхней) секции колонны уравнения рабочих линий, выражающих покомпонентный материальный баланс, могут быть записаны в следующей форме. [c.196] Из уравнения (VII, 19) видно, что тангенс угла наклона рабочих линий распределяемых компонентов зависит от двух величин — m и т . При ms = 0 уравнения (VII,19) переходят в уравнения рабочих линий обычной ректификации (см. главу VI). В тех случаях, когда величины т и nis будут постоянны, концентрация нелетучего агента Xs [см. уравнение (VII,20)] будет также постоянной в пределах укрепляющей секции колонны. Последнее означает, что все траектории ректификационного процесса расположены в плоскости размерности п — 2, которая параллельна элементу симплекса жидкой фазы, соответствующему смеси распределяемых между фазами компонентов. [c.196] При /и =1 onst по мере уменьшения величины Ха, а следовательно и Ша, траектории I я II сближаются и в пределе, когда гпа = о, совпадают на стороне треугольника Гиббса АВ. Случай совпадения траекторий относится к ректификации бинарной смеси АВ без экстрактивного агента. Таким образом, нижним пределом величины Ша является нулевое значение. Верхним пределом при тех же условиях будет оо (л = 1). [c.197] Для исчерпывающей секции колонны уравнение рабочих линий будет иметь следующий вид. [c.198] Если при этом в кубовом продукте отбирается только один экстрактивный агент, то Xiw = и уравнение (VII, 23) принимает вид ifi = Xis. В этом случае рабочие ноды будут совпадать с секущими, которые идут из вершины концентрационного симплекса Нетрудно видеть, что указанный режим аналогичен режиму бесконечного орошения в исчерпывающей секции обычной ректификационной колонны с той лишь разницей, что последний осуществляется в отсутствие экстрактивного агента. [c.198] Переходя к полной ректификационной колонне, необходимо отметить, что аналогом режима бесконечного орошения здесь будет режим (рис. VII, 11), в котором при подаче наверх экстрактивного агента величина отбора дистиллята равна нулю, а в виде кубового продукта выделяется только экстрактивный агент. Именно в этом случае по всей высоте колонны экстрактивной ректификации наблюдается равенство ji = Xis. [c.198] Обозначения, как на рис. VII, 8. [c.199] Режим бесконечного орошения в колонне экстрактивной ректификации с нелетучим агентом а—основные потоки б—рабочие ноды. [c.199] Необходимо отметить, что траектории процесса экстрактивной ректификации с нелетучим агентом при принятых допущениях являются прямыми линиями только в частном случае тройных по жидкой фазе смесей. Для многокомпонентных смесей сечение Xs — onst будет иметь конфигурацию симплекса размерности п — 2, а диаграмма траекторий при бесконечном флегмовом числе будет качественно соответствовать одной из диаграмм ректификации при R = оо смеси, содержащей п—1 компонентов (см. главу VII). В общем случае траектории ректификации, расположенные в плоскости или гиперплоскости Xs = onst, могут быть криволинейны. Сопряженные им траектории, связанные с паровой фазой, находятся внутри элемента симплекса, соответствующего разделяемой базовой смеси. [c.199] Здесь индексом s отмечено наличие в растворе нелетучего компонента. [c.200] Очевидно, особыми точками системы (VII, 25) будут точки, для которых правые части уравнений образуются в нуль, т. е. когда К] = стг или Xi = 0. Первый случай соответствует особой точке, лежащей внутри сечения Xs = onst полного концентрационного симплекса второй — особой точке, принадлежащей границе сечения (л г = 0). Обращаясь к рис. VII, 12, заметим, что оба случая реализуются при полном совпадении векторов, характеризующих, согласно системе (VII, 24), граничные и рабочие составы фаз рассматриваемого процесса. [c.200] Если = 1/(1—д ), то появляется особая точка другого типа, отвечающая случаю конечного орошения. Примером служит режим минимального орошения, при котором зоны постоянного состава находятся в средней части колонны. [c.201] Вернуться к основной статье