ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение смесей, основанное на различии составов жидкости и паров из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии Издание третье" Однократное испарение. Сущность процесса заключается в том, что часть подлежащей разделению жидкости испаряется и весь образующийся пар находится в равновесии с оставшейся жидкостью. Этот процесс применяют в технологии переработки нефти, а также при проведении физико-химических исследований. [c.286] Схема процесса показана на рис. 12.25. Из рисунка видно, что в аппарате полного смешения равновесный состав паров отвечает составу жидкости, уходящей из аппарата. [c.286] Последнее уравнение совместно с уравнением равновесия Ур = (х) может быть решено либо путем подбора, либо графически. Последний путь более прост. [c.286] По мере испарения смеси содержание летучего компонента в дистилляте непрерывно уменьшается, будучи максимальным в начале и минимальным в конце перегонки. Это позволяет в случае необходимости получать несколько фракций дистиллятов различного состава, отводя их в разные сборники. Способ перегонки с разделением смеси на несколько фракций, в различной степени обогащенных летучим компонентом, называют фракционной перегонкой. [c.287] Простая перегонка может проводиться при атмосферном давлении или под вакуумом. В поледнем случае неконденсирующиеся газы отсасываются из приемников дистиллята ваку-ум-насосом. [c.287] При простой перегонке образующийся пар отводится иа-аппарата и в каждый данный момент находится в равновесии с оставшейся жидкостью. [c.287] Интеграл в правой части уравнения (12.68) определяется графически. Как было показано ранее, расчет можно проводить как в массовых, так и в мольных концентрациях. [c.288] Простая перегонка с дефлегмацией. Степень разделения компонентов в условиях простой перегонки может быть повышена применением дефлегмации (рис. 12,27). В этом случае пары, уходящие из куба /, поступают в дефлегматор 2, в котором они конденсируются не полностью, а частично. При частичной конденсации конденсируется преимущественно менее летучий компонент и пары обогащаются летучим компонентом. Полученный в дeфлeгмatope конденсат или флегма возвращается в перегонный аппарат и подвергается многократному испарению. [c.288] Состав у определяется из материального баланса дефлегматора (рис. 12.28). Пусть количество флегмы Ф, а ее состав х, причем х и у находятся в равновесии. Количество пара, поступающего из перегонного аппарата в дефлегматор, будет (Ф + Р), а состав этого пара у находится в равновесии с составом жидкости X в аппарате. [c.289] Сравнивая это выражение с уравнением (12.70), найдем tga=R. [c.290] Следовательно, для построения точки В надо из точки А провести горизонтальную линию до пересечения с диагональю, а через полученную на диагонали точку провести прямую под углом к оси абсцисс, тангенс которого равен Я. Точка пересечения этой прямой с линией равновесия и будет искомой точкой В, ордината которой равна составу пара после дефлегматора у. Делая такое построение для различных значений х, вычисляют 1/(у — х) для этих значений, после чего графически определяют интеграл в правой части уравнения ( 12.69). Перегонка в токе водяного пара. Перегонку в токе водяного пара применяют с целью извлечения компонентов из смесей, компоненты которых имеют очень малую летучесть. В этих процессах отгоняемый компонент получают обычно в виде смеси с водой при температуре кипения, в условиях атмосферного давления меньшей, чем температура кипения воды. [c.290] Технологическая схема процесса показана на рис. 12.29. Исходную смесь загружают в куб 1, где нагревают до температуры перегонки. Далее через смесь пропускают водяной пар, взаимодействующий с ее компонентами. [c.290] Образующаяся в результате взаимодействия паровая смесь поступает в конденсатор 2 и далее в сепаратор 3. В этом аппарате нерастворимые друг в друге жидкости расслаиваются и стекают в соответствующие сборники, не показанные на схеме. [c.290] Молекулярная перегонка. Молекуляриую перегонку применяют в технике для разделения компонентов, кипящих при высоких температурах и не обладающих необходимой термической стойкостью. [c.291] Этот процесс проводят лсд глубоким вакуумом, соответствующим давлению 10- — 10 Па. При таком вакууме молекулы легко преодолевают силы взаимного притяжения, а длина свободного пробега их резко возрастает. [c.291] Если расстояние между поверхностями испарения и конденсации меньше длины свободного пробега молекул, то отрывающиеся от поверхности испарения молекулы летучего компонента непосредственно попадают на поверхность конденсации и улавливаются на ней. Расстояние между поверхностями испарения и конденсации составляет обычно 20—30 мм, а разность температур между ними порядка 100°. [c.291] На рис. 12.30 показана схема простейшего аппарата для молекулярной перегонки. Цилиндр 1 имеет внутри спираль для электронагрева и является испарителем. Цилиндр 2 имеет рубашку 3, по которой движется охлаждающий агент, и является конденсатором. Исходная смесь вводится через патрубок в воронку 4 и стекает пленкой по наружной поверхности испарителя. [c.291] Вернуться к основной статье