ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние загрязняющего действия материала аппаратуры на эффективность очистки веществ из "Ректификация разбавленных растворов" Высокие требования к чистоте целого ряда веществ, используемых в электронной технике, вызвали необходимость учета влияния вторичных факторов, осложняющих процесс глубокой очистки веществ ректификацией. К числу подобных явлений относится попадание примеси в очищаемый продукт из материала аппа--ратуры или окружающей среды. Кроме того, примесь может образовываться вследствие химической реакции материала аппаратуры с очищаемым веществом или с другой, более легко отделяемой примесью, также содержащейся в микроконцентрации. [c.126] При получении особо чистых веществ количество загрязнений может стать соизмеримым с содержанием микропримесей в ректифицируемом растворе, в результате чего дальнейшая его очистка в подобных условиях становится невозможной. Анализ ряда работ показывает, что содержание некоторых примесей в продукте редко бывает ниже 10 — 10 %, что далеко от предельных. возможностей метода ректификации. [c.126] В работе [134] было показано, что при очистке тетрахлорида германия от мышьяка ректификацией в кварцевой колонне была достигнута степень очистки К = 260, в то время как при очистке на такой же колонне из стекла пирекс К = 10. Это объясняется загрязнением тетрахлорида германия мышьяком, поступающим из стекла. [c.126] Аналогичный эффект был описан в работе [135]. При ректификации цинка в графитовой колонне была обнаружена примесь меди в дистиллате. Очистка в кварцевой аппаратуре той же эффективности позволила получить цинк, не содержащий примеси меди. Для другой примеси — мышьяка — наблюдалась обратная картина. Отсюда следует вывод, что примеси меди и мышьяка попадают в цинк из материала аппаратуры. [c.126] Здесь Ко — степень очистки, достигаемая при отсутствии загрязняющего действия материала аппаратуры т — константа скорости поступления примеси из материала аппаратуры рд — доля потока, отбираемого в качестве продукта (Рд = Я, —1). [c.127] Из уравнения (III-187) следует, что при наличии эффекта загрязнения концентрация примеси достигает предельного значения, которое нельзя снизить за счет увеличения длины колонны. Предельное значение концентрации примеси пе зависит от ее исходного содержания в очищаемом веществе. Поэтому соотношение (III-187) будет справедливо и для случая, когда примесь в исходном очищаемом веществе не содержится, а вносится в него только вследствие загрязняющего действия материала аппаратуры. [c.127] Уравнения (П1-184) и (П1-186) получены применительно к поршневому потоку паровой и жидкой фаз в насадочной колонне. [c.127] При глубокой очистке веществ, когда используются колонны высокой эффективности и достигаются высокие значения степени очистки, учет отклонения истинного профиля концентраций от модели идеального вытеснения может иметь существенное значение даже при высоких числах Боденштейна. [c.127] Уравнение (П1-194) позволяет вычислить предельное значени концентрации нримеси при известной константе скорости поступления загрязнений из материала аппаратуры и . Последняя должна быть установлена на основании предварительных опытов. [c.129] Подобный расчет проведен применительно к очистке тетрахлорида германия от примеси мышьяка. Из данных, опубликованных Грином и Кафаласом, следует, что в этих условиях г = 8,2x X 10 кг/(м -с) для трихлорида мышьяка. Используя это значение и и а = 2 [141, с. 58], по уравнению (1П-187) вычислено, что концентрация примеси трихлорида мышьяка в тетрахлориде германия при его ректификации в стеклянной колонне не может быть снижена более чем до хр 3,1 10 . По той же причине при ректификации тетрахлорида кремния в колонне из нержавеющей стали содержание железа и никеля будет не меньше 1 10 вес. %. [c.129] Ниже с помощью соотношений (1П-194) и (ТИ-199) проанализировано влияние загрязняющего действия материала аппаратуры нри разных рабочих условиях процесса ректификации. Анализ проведен для следующих условий у = 15 Во = 15 и 35 Хр = = 10-= мол.о/о уд = 3600 кг/(м2. ч) а = 2 и = 0,1 10 и 1 10 кг/(м с). [c.129] При рассмотрении изложенных выше положений возникает вопрос относительно условий применимости уравнений (111-184) и (111-194). На основе проделанных расчетов мы пришли к выводу о целесообразности применения уравиения (П1-194) при Во , 80, Одиако эти рекомендации следует рассматривать как приближенные, поскольку влияние учета перемешивания в жидкой фазе на точность расчета определяемых параметров хр, / и w) зависит от степени очистки К. [c.131] Вернуться к основной статье