ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка серы, селена и теллура из "Ректификация разбавленных растворов" Сера и теллур, хотя и являются аналогами, но довольно значительно различаются по своим физико-химическим свойствам. Так, например, сера является типичным неметаллом, а теллур приближается к металлам. Поэтому разделение серы и теллура представляет собой менее трудную задачу, чем разделение селена и теллура. [c.151] Значение а в области малых концентраций для большинства примесей, присутствуюш их в сере, селене и теллуре, значительно ближе к единице, чем это следует из предположения идеальности [5]. В указанных системах наблюдаются, как правило, отрицательные отклонения от закона Рауля это объясняется образованием химических соединений между растворителем и примесью как в паровой, так и в жидкой фазах. [c.151] Приведенные результаты послужили одной из причин рекомендовать глубокую очистку серы, селена и теллура при атмосферном или повышенном давлении. В качестве другой причины этого решении в работах [2, 8] называется ухудшение условий массообмена нри снижении температуры ректификации вследствие увеличения вязкости и снижения коэффициента молекулириой диффузии в жидкой фазе. Однако это необходимо учитывать только в условиях, когда основное сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе. Если диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено в паровой фазе, то с уменьшением давления (температуры) интенсивность массообмена должна возрастать (см. гл. III). Третий фактор, который необходимо учитывать ири анализе оптимальных условий очистки, — это поверхность контакта фаз. Как следует из соотношений (III-72) и (III-147), при удовлетворительной смачиваемости материала контактных устройств ректификационной жидкостью поверхность контакта фаз с уменьшением температуры для тарельчатых аппаратов возрастает, а для насадочных — уменьшается. [c.153] На основании вышеизложенного нельзи придти к однозначному выводу об оптимальных условиях очистки серы, селена и теллура. Для разных примесей технологические режимы очистки могут значительно отличаться друг от друга и их параметры могут быть определены только при всестороннем анализе статики (равновесных условий), гидродинамики (поверхности контакта фаз) и кинетики (коэффициентов массоотдачи) процесса. [c.153] Проведение процесса высокотемпературной ректификации связано с рядом особенностей технического порядка. Прежде всего, для поддержания адиабатных условий в колонне необходима электро-обогреваемая рубашка, позволяющая компенсировать относительно большие потери тепла в окружающую среду. Обращение потоков фаз вверху колонны происходит на участке, температура которого поддерживается выше точки плавления ректифицируемого вещества, но ниже его температуры кипения на 50—80 °С (если это иозволнет диапазон жидкого состояния вещества). Кроме того, после окончания процесса необходимо остатки кубовой жидкости вывести из аппаратуры. В противном случае при новом цикле работы в результате теплового расширения застывшей массы кубового остатка произойдет разрушение куба. [c.155] Ввиду очень высокой реакционной способности кипящих серы, селена и теллура, выбор конструкционного материала для аппаратуры является сложной задачей и получившие широкое распространение в химическом машиностроении некоторые металлы и сплавы не могут быть применены. Наиболее подходящим материалом для изготовления аппаратуры является кварцевое стекло [5, 12]. К достоинствам кварца относится его чистота, термостойкость и инертность к агрессивным веществам при температурах до 1000— 200 °С. Кварцевые колонны при ректификации серы и селена в течение длительного времени не претерпевают заметных разрушений. При ректификации технического теллура, содержащего значительное количество окислов, наблюдается быстрое разрушение куба колонны. Основной причиной разрушения кварцевой аппаратуры в данном случае является взаимодействие кварца с окислами теллура ио уравнению реакции 28Ю2 -ЬТеОд = Те(ЗЮз)2- При окислении образовавшийся силикат теллура разрушается, распадаясь на мелкокристаллические фазы. В случае, если теллур перед ректификацией очистить от окислов, предварительно обработав водородом, то кварцевая аппаратура может длительно находиться в эксплуатации [13]. Поэтому перед ректификацией теллура в кварцевой аппаратуре необходимо проводить отделение окислов. В качестве возможных способов рекомендуются следующие операции плавка со снятием шлаков, в. которые переходит основная масса окислов плавка в присутствии восстановителя (активированный уголь, водород и др.) дистилляция в токе водорода [5]. [c.155] Однако вследствие хрупкости кварца, его в основном применяют для изготовления установок лабораторного и полупромышленного типа. Имеются сведения о применении хромоникелевой стали для изготовления установки ректификации серы и селена 114]. В жидкой и парообразной сере выявлена высокая устойчивость сталей Х28НА, Х2505 и высокохромистого чугуна [15]. [c.155] Наиболее интенсивная коррозия графита происходила в местах, где присутствуют окислы. [c.156] На основании исследования различных макетных установок создан кварцевый аппарат промышленного типа для периодической высокотемпературной ректификации серы, селена, теллура, кадмия, цинка и других веществ, обладающих температурой кИпення до 1000 °С [18]. Разработан проект установки непрерывного действия. Очищаемый материал сразу получается в товарном виде (гранулы или слитки любой величины и формы). Установка снабжена пультом автоматического управления. На данной установке ректификацией технической серы, селена, теллура, цинка, кадмия и сульфида мышьяка получены материалы высокой чистоты — содержание примесей менее 1-10 —1-10 %. С целью более глубокой очистки от примесей, образующих газообразные гидриды, ректификацию этих веществ можно проводить в токе водорода. [c.157] Вернуться к основной статье