Разделительная ступень

Материал неподвижной фазы (адсорбент, ионит), которым заполнена колонна, должен иметь оптимальную степень раздробления. При слишком большом раздроблении сильно увеличивается сопротивление протеканию подвижной фазы, однако при слишком больших гранулах неоправданно увеличивается высота разделительной ступени. В случае применения ионитов оптимальная высота разделительной ступени около 0,1 мм. Каждый сантиметр длины колонны тогда содержит около 100 разделительных ступеней. [c.254]

В общем случае сырье поступает в колонну в двухфазном парожидкостном состоянии. Сечением ввода сырья колонна разделяется на две части верхнюю — укрепляющую секцию и нижнюю, обычно называемую отгонной. Самая верхняя тарелка / отгонной секции называется тарелкой питания и, в отличие от остальных, выполняет кроме обычных функций разделительной ступени еще и функции смесителя жидкой фазы сырья и потока флегмы g , стекающего с нижней тарелки укрепляющей секции. Смешение же паровой фазы сырья с паровым потоком поднимающимся с тарелки питания, происходит в эвапорационном пространстве между тарелкой питания и нижней ступенью укрепляющей секции (см. рис. 111.24). [c.124]

Хроматографическое разделение бывает тем более полным, чем больше в хроматографическом устройстве разделительных ступеней. Если длина колонны Я, в ней имеются Я//г таких ступеней. [c.253]

Однако высота разделительной ступени й, и тем самым число этих ступеней при постоянной длине колонны зависит как от скорости установления равновесия, так и от скорости продвижения подвижной фазы. Поэтому последний фактор при хроматографировании имеет очень важное значение. [c.254]

Стандартное отклонение, найденное описанным способом, исполь зуют для вычисления высоты разделительной ступени, ранее назы ваемой высотой, эквивалентной теоретической тарелке [c.259]

Следовательно, высота разделительной ступени выражается величиной дисперсии на единицу пройденного веществом пути (на единицу времени удерживания, на единицу объема удерживания). Чем высота меньше, тем больше число разделительных ступеней и тем выше эффективность хроматографического устройства. [c.259]

Делением длины колонки на высоту разделительной ступени находят число этих ступеней в колонке [c.259]

Так как I соответствует длине колонки, высоту каждой разделительной ступени получают делением высоты колонки на число ступеней. Например, если длина колонки Я = 40 см, высота разделительной ступени [c.260]

Итак, при продвижении веществ через хроматографическое устройство протекают два процесса, которые ведут к противоположным результатам. Максимумы отдельных пиков все более отдаляются друг от друга, что способствует разделению. Одновременно идет размывание пиков, их границы расширяются. Это может привести к перекрыванию пиков разделяемых веществ, т. е. к ухудшению разделения. Поэтому хроматографическое устройство должно иметь оптимальное число разделительных ступеней, при котором обеспечивается практически полное разделение веществ. Критерием полноты разделения служит отношение расстояния между максимумами двух пиков к величине 4сг. Если это отношение равно единице, максимумы находятся на расстоянии 4ст и 2,3% от площади пика перекрываются другим пиком. При отношении, равном 1,5, расстояние между максимумами 6а и перекрываются лишь 0,13% от площади каждого пика. Такое разделение можно считать практически полным. [c.260]

В следующих разделах мы рассмотрим физику прохождения газовых смесей через пористые перегородки (фильтры) (разд. 3.1), свойства потока в разделительной ступени (разд. 3.2) и физикохимические свойства гексафторида урана (разд. 3.3). Далее мы обсудим технологические аспекты газодиффузионного завода (разд. 3.4), методы оптимизации (разд. 3.5) и имеющуюся информацию о существующих промышленных заводах (разд. 3,6). [c.53]

В газодиффузионном методе разделения к наиболее важным физическим характеристикам пористой перегородки (фильтра) относятся проницаемость и разделительная эффективность этими двумя величинами вместе определяется общая площадь фильтров и число разделительных ступеней, необходимых для получения продукта заданного обогащения. В этом разделе мы рассмотрим зависимость этих характеристик от физики течения газа с помощью основных моделей, предложенных для описания структуры пористых тел. [c.53]

Предположим сначала, что разделительная ступень состоит из одного диффузионного делителя, в котором содержится один единственный пористый фильтр и имеется три отверстия входное [c.93]

В разделительных ступенях завода используется основное разделительное оборудование (компрессоры и делители) пяти размеров (табл. 3.11). Технологическое оборудование размещено в трех двухэтажных зданиях со стальным каркасом. Блоки содержат следующие числа ступеней 5 (очистительный каскад),. 10 (ступени размера Х-31) и 12 (ступени размеров Х-25 и Х-27). Группировка [c.166]

В качестве примера на рис. 5.6 показано шесть разделительных ступеней (с номерами от 5 до 5-5), соединенных в каскад с общим отбором, равным нулю, п действующих при коэффициен- [c.240]

Постоянство потока питания UFe в верхней части каскада и общего обратного потока в его нижней части приводит к саморегулированию устойчивого распределения гексафторида урана, если разделительная ступень реагирует на возрастание концентрации UFe увеличением коэффициента деления потока 0 [5.18J. Собственно говоря, возрастание ви эквивалентно увеличению переноса UFe в буферную систему, где излишек UFe накапливается. Если ступень реагирует на возрастание концентрации UFe уменьшением ви, UFe-буфер должен быть перенесен в нижнюю часть каскада для получения того же самого эффекта. Рассмотрение, относящееся к устойчивости распределения UFe, не зависит от скорости отбора продукта и коэффициента деления потока гексафторида урана. Подобно способам разделения чистого гексафторида урана метод разделительного сопла, использующий вспомогательный газ, требует при каскадировании определенного соединения ступеней, соответствующего данному значению 0и-Обычно характер соединения выбирают из условия, чтобы в трубопроводах смешивались только потоки с одинаковым изотопным составом. На рис. 5.7 представлена схема каскада с коэффициентом деления потока 0и=1/4, которая представляет наибольший практический интерес. Тонкая регулировка 0и возможна в отдельной разделительной ступени на основе использования регулирующих вентилей, установленных в линии отбора тяжелой фракции. [c.241]

На рис. 5.17 показана схема промышленного каскада с двумя типами разделительных ступеней. Использование двух типов ступеней с отношением пропускных способностей 1 3 позволяет до- [c.246]

В разд. 5.2.3 было установлено, что при наличии буфера в верхней части каскада разделительные ступени должны быть выполнены таким образом, чтобы реагировать на возрастание концентрации иРб увеличением 0 . Из рис. 5.23 следует, что для каждого заданного значения коэффициента расширения разделительные элементы характеризуются отмеченными выше ярко выраженными стабилизирующими свойствами. С другой стороны (рпс. 5.23), 0 уменьшается с увеличением коэффициента расширения или степени сжатия компрессора. Так как используемые на опытном заводе компрессоры Рута имеют слабую зависимость степени сжатия от состава газа, изменение концентрации UFg [c.250]

Ситуация усложняется при использовании центробежных компрессоров в промышленных разделительных ступенях. В этом случае возрастание концентрации UFe в смеси является причиной повышения степени сжатия (рис. 5.24), что, увеличивая эффективный коэффициент расширения на сопле, приводит в конечном итоге к уменьшению 0t,. Таким образом, отмеченный ранее стабилизирующий эффект разделительного элемента значительно уменьшается дестабилизирующим влиянием характеристик компрессора. Тем не менее имеется возможность достичь саморегулирования устойчивого распределения также и в случае центробежных компрессоров, применяемых в промышленных системах [5.27]. [c.251]

Другое направление в развитии метода разделительного сопла связано с созданием так называемой системы двойного отклонения потока [5.11, 5.28] (рис. 5.28). В этом устройстве тяжелая фракция обычной системы разделяется еще раз с помощью непосредственно связанного с ней второго сопла, в результате чего образуются три фракции. В простейшем случае промежуточная фракция возвращается на всасывание компрессора внутри ступени. Разделительный эффект в такой системе значительно выше, чем в обычной. Оптимальное значение коэффициента деления потока 0U, которое равно Д для обычной системы, возрастает до 7з в случае устройства с двумя соплами, поскольку часть тяжелой фракции первого сопла рециркулирует внутри разделительной ступени. Это приводит к уменьшению на 35% числа разделительных ступеней, необходимых для достижения заданных значений концентраций продукта в отборе и отвале. Несмотря на то что производительность по UFe для системы с двойным отклонением потока уменьшается вследствие рециркуляции промежуточной фракции, ее разделительная мощность несколько выше, чем в случае обычного устройства с одним соплом. Это приводит к более благоприятным значениям для удельных энергозатрат и удельного объемного расхода на всасывании. [c.254]

Обогащение легколетучим компонентом в соответствии с термодинамическим равновесием происходит в идеально работающих элементах коЛонн на теоретических разделительных ступенях или теоретических тарелках колонны Итр. [c.526]

На практике особое место в силу его простоты занимает каскад постоянной ширины, в котором все ступени имеют одинаковое число центрифуг. Производительность такого каскада может уступать идеальному на десять — тридцать процентов, а при требовании высоких обогащений на разделительной ступени быть ниже идеального каскада в несколько раз. Например, в случае обогащения урана концентрация целевого изотопа в потоке питания — [c.192]

Мощная разделительная ступень этого метода снабжена компрессором с объёмным расходом смеси 100000 м /ч энергозатраты метода — от 2500 до 5500 КВТ ч/ЕРР, что примерно вдвое превышает энергозатраты газовой [c.195]

Заключение. В настоящее время численные методики для исследования массопереноса в быстровращающемся роторе газовой центрифуги стали неотъемлемым элементом исследовательской и конструкторской работы по созданию высокотехнологичных ГЦ для разделения изотопов, а также в практике обогащения изотопов для оценки необходимого числа разделительных ступеней в разделительном каскаде. [c.208]

В марте 1982 г. на центробежном каскаде, состоящем из 80-ти разделительных ступеней, был начат отбор изотопа Хе с обогащением 99%. Спустя месяц была достигнута концентрация 99,9%. В итоге разделительной кампании было получено 8,2 грамма Хе с обогащением 99,7% и 3,3 грамма с обогащением 91,9%. Эти продукты позволили начать эксперименты по наработке высокочистого 1 по фотоядерной реакции на линейном ускорителе электронов Курчатовского института [6]. С 1983 г. высокообогащенный Хе начал поступать в Госфонд стабильных изотопов и поставляться на экспорт. [c.213]

В практике центробежного разделения изотопов используются, как правило, каскады постоянной ширины (так называемые прямоугольные каскады), где все ступени содержат одинаковое количество центрифуг. При этом каскады являются длинными , т. е. удовлетворяют критерию еМ > 3, где е — коэффициент обогащения на разделительной ступени, а N — число ступеней в каскаде. [c.218]

Разделительные ступени каскадов снабжаются необходимыми регулировочными органами (регуляторами потоков и давлений, критическими шайбами, ламинарными сопротивлениями), позволяющими выполнить условия каскадирования с достижением максимальной разделительной способности ступеней. Возможность перестраивать конфигурацию каскадов (их длину и ширину ступеней) и варьировать место подачи потока питания позволяют реализовать наиболее производительные режимы разделения. Конденсационно-испарительные установки (КИУ) обеспечивают возможность отбора необходимой фракции с требуемыми потоками. Отборы могут поступать в различные ёмкости, для чего в КИУ имеется значительная степень свободы движения потоков газа по необходимым направлениям. [c.222]

В реальных случаях обычно требуется меньшее число разделительных ступеней, чем это следует из формулы (8-16). Метод газовой диффузии с успехом применялся также для разделения изотопов неона, аргона, азота, кислорода и углерода. Для того чтобы в результате диффузии могло происходить повышение концентрации соответствуюших молекул, диаметр отверстий в перегородке должен быть меньше десятой части среднего свободного пробега молекул, т. е. 0,01 мк. Диффузионная перегородка должна быть прочной, чтобы выдерживать разность давлений, и коррозионноустойчивой. Чтобы поддерживать пониженное давление, установка для разделения изотопов урана этим методом должна обладать также высокой герметичностью. [c.610]

Для повышения производительности часто используют т разделительных элементов, образующих разделительную ступень. Из п ступеней создают каскад. Поскольку количество обогащенного продукта уменьшается от ступени к ступени, то целесообразно снижать и число разделительных элементов, образующих эти последовательные ступени. В этом случае говорят [c.384]

При противоточной дистилляции смесь паров, направляющаяся в конденсатор, встречает на своем пути стекающую вниз пленку жидкости. Длину разделительной колонки, которая обеспечивает изменение концентрации, соответствующее фактору разделения а, называют высотой разделительной ступени, или высо- [c.154]

Анализ функции т1пр(Р1) и отыскание оптимальных значений Р), и е, соответствующих максимуму эксергетического к. п. д., является одной из важных стадий технико-экономической оптимизации мембранных разделительных систем. Наиболее существенно влияние этих параметров в схемах с рециклом, где варьируется состав разделяемой смеси на входе в мембранный модуль и необходимо определить степень рециркуляции, которая позволит улучшить массообменные показатели разделительной ступени с наименьшими энергетическими издержками. [c.248]

Разделительный элемент в этой технологии представляет собой диффузионную ячейку, разграниченную на два отделения пористой перегородкой (рис. 3.1). Между ее двумя сторонами создается разность давлений. Газ, продиффундировавший через перегородку, обогаш,ается легким компонентом, а непродиффундировавший газ обедняется им. Диффузионная ячейка имеет по меньшей мере один вход для питания в отделении высокого давления и два выхода в обоих отделениях для обогащенного и обедненного потоков. Поскольку в отдельном разделительном элементе достигается лишь ограниченное разделение, процесс необходимо повторять многократно в каскаде. Простейшая разделительная ступень содержит одну диффузионную ячейку. На входе в ячейку компрессоры поддерживают давление на постоянном уровне, а теплообменник отводит теплоту сжатия технологического газа. На выходе обедненной фракции находится регулирующий клапан, с помощью которого устанавливается поток. [c.52]

Легкие фракции верхних ступеней подвергают обработке в устройстве возврата UFe в цикл (см. разд, 5.2.3). Его схема (рпс. 5.18) включает в себя специальную разделительную ступень, снабженную низкотемпературной вымораживающей тспло-обмепной системой [5.23]. За счет действия этой разделительной ступени около 80—90 % UFe непрерывно поступает обратно в верхнюю часть каскада. Остаток UFe вымораживается при температуре между —30 и —120°С в системе противоточных теплообменников, функционирующих в циклическом режиме. Как показано на рис. 5.19, теплообменники включают в себя дополнительные каналы для потока охлаждающей среды, температурный профиль которого может быть в достаточной степени проконтролирован. Гексафторид урана десублимируется в канале относительно большого диаметра, оборудованном зигзагообразными ребрами многозаходного типа. [c.247]

Высокая проницаемость нужна для уменьшения необходимой пло. щади мембраны и, следовательно, для уменьшения размеров разделительной установки и затрат на капитальные вложения. Высокая избирательность требуется для уменьшения числа разделительных ступеней и снижения эксплуатационных расходов. Действительную величину проницаемости и селективности дЛя каждого процесса разделения следует определять иэ экономических соображений. Требования химической инертности и физической стабильности очевидны. Сплошность мембраны необходима для того, чтобы можно было обео-печить максимальную избирательность мембраны. Наличие пор ипи небольших отверстий в мембране может ухудшить селективные ха -рактеристики мембраны по отношению к вьзделяемому компоненту смеси или даже сделать разделение невозможным из-за вязкого течения и других типов газового переноса через такие дефекты. Теория газового проникания при одновременной конвекции и диффузии через мембраны, имеющие поры, предложена в работе /43/. [c.325]

Разделительная ступень с отсутствием смешения показана на фиг. 10. Состав выходящего из ступени проникшего через мемфану газа, проникшая доля 1Штатепьного потока и необходимая пло- [c.332]

При выборе конфигурации потоков необходимо знать действительную геометрию используемой разделительной ступени. Противоток беэ перемешивания является одной иэ наиболее эффективных схем включения потоков, если иметь в виду достижимую степень разделения, тогда как идеальное перемешивание в этом случае наименее эффективно /49/. Другие схемы включения потоков при водят к гфомежуточным между этими двумя крайними случаями значениям коэффишента разделения. Если идеальный коэффициент разделения и отношение значений давления по обе стороны мембраны малы, различие между некоторыми из изученных случаев также относительно мало. На фиг. 11 приведены зависимости обогащения и площади гипотетической мембраны от проникающей доли питательного потока ф щэи идеальном смешении и отсутствии [c.336]

Ввиду большой зависимости в капиллярной хроматографии числа тарелок от вещества, которую в меньшей степени можно от нести за счет хилгического различия, а в большсхг стененн за счет функциональной зависимости от значений времени удерживания, определяемое число разделительных ступеней, т. е. тарелок, теряет свое практическое значение. Кроме того, оспаривается физический [c.138]

Применительно к разделению изотопов урана эта формула демонстрирует грандиозность проблем. Самым удобным для разделения изотопов летучим соединением урана является UFe- Это соединение достаточно устойчиво, и чрезвычайно важно, что фтор имеет только один изотоп. Поэтому разделяются только две молекулы и с молекулярными весами — 349 и 352. Таким образом, максимальный теоретический коэффициент разделения Qmax 1,0043. Реальный коэффициент разделения существенно меньше 1,001 [1]. При столь низком коэффициенте разделения требуется гигантское количество разделительных ступеней. Например, для получения урана с концентрацией целевого изотопа 235 3 2% при обогащении природной смеси молекул от природной концентрации этого изотопа со = 0,71% и его содержании в отвальном хвосте t = 0,2%, необходимы 1000 ступеней разделения. Преимуществом этого метода является его простота и надёжность, недостатком — исключительно высокие затраты электроэнергии (до 80% от общей стоимости продукта) и значительные капитальные вложения. [c.129]

Элементарный каскад для газовой диффузии, состояший из ряда разделительных ступеней, изображен на рис. 1-16. [c.610]

Дистилляция при низких температурах представляет в случае газов очень производительный способ разделения. Вследствие этого ее в принципе можно применять для проведения контролируемого обогащения. Величина отношения давлений паров а у большинства композиций из двух газов достаточно велика, и поэтому даже колонка с небольшим числом разделительных ступеней п позволяет добиться высокого общего фактора разделения а . В колонке происходит значительное усиление эффекта разделения, что связано с многократно повторяющимися процессами дистилляции. В стационарных условиях, когда отсутствует отбор проб и имеет место непрерывный обра тимый процесс, справедливо известное уравнение [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология