Летучести компонентов смесей коэффициенты

Расчет относительных летучестей. Так как разделяется смесь ближайших гомологов, будем считать, что жидкая фаза является идеальным раствором. Тогда коэффициенты активности могут быть приняты равными единице, и для расчета равновесия, как следует из уравнений (3.96), достаточно данных по зависимостям давления насыщенного пара от температуры Я (О для всех компонентов. Одной из форм аппроксимации этой зависимости является уравнение Антуана [c.129]

Если в смесь углеводородов ввести третье вещество, которое увеличит относительную летучесть компонентов, то число теоретических тарелок, необходимое для разделения этих углеводородов, резко снизится. Если добавляемый третий компонент менее летуч, чем исходные углеводороды, то его вводят сверху колонны и выводят снизу вместе с остатком. Такая ректификация называется экстрактивной. При этом вводимое вещество называют растворителем, ввод его в систему приводит к повышению коэффициентов относительной летучести из-за различной растворимости в нем компонентов смеси. [c.207]

Для примера рассмотрим влияние точки ввода на общее число тарелок при ректификации пятикомпонентной смеси. Составы исходной смеси, дистиллата и кубовой жидкости (в мол. долях), а также значения коэффициентов относительной летучести компонентов приводятся в табл. 37. Флегмовое число У принято равным 5 =3,08). Смесь подается в колонну в виде жидкости при температуре кипения. [c.257]

В ряде случаев более эффективны такие методы разделения азеотропных смесей, которые основаны на введении в разделяемую смесь добавочного компонента, так называемого разделяющего агента, обладающего избирательным действием. При его добавлении летучесть и коэффициент активности для низкокипящего компонента возрастают значительно больше, чем для высококипящего, что и облегчает разделение смеси. Применяя различные разделяющие агенты и подбирая их концентрацию, можно изменять в широких пределах относительные летучести компонентов исходной смеси и соответственно распределение ее компонентов между жидкостью и паром. [c.512]

Смесь этаноламина, диэтаноламина и воды, образующуюся при производстве этаноламина из оксида этилена и аммиака, разделяют ректификацией. Определите коэффициенты относительной летучести компонентов этой смеси. Наметьте принци пиальную схему разделения этой смеси на компоненты. Укажите примерный режим работы (температура верха и низа) ректификационных аппаратов. Используйте Приложение 1.3. [c.181]

Пример 11.3. Нагретая до температуры начала кипения (при заданном давлении) четырехкомпонентная смесь пропан, изобутан, н-бутан и н-пентан подается в полную ректификационную колонну с целью получения практически чистого н-пентана в качестве нижнего продукта. Состав сырья и летучесть его компонентов приведены в табл. 11.3. Для упрощения техники расчета вместо констант фазового равновесия использовались усредненные коэффициенты относительных летучестей компонентов, взятые согласно уравнению (11.119) по отношению к наиболее тяжелому компоненту — к-пентану. [c.369]

Во многих случаях, в частности при разделении смесей веществ, близких по химической природе, например смесей углеводородов, концентрация разделяющего агента и энтальпия жидкости по высоте колонны изменяются мало. При этом роль разделяющего агента может быть сведена только к изменению относительной летучести компонентов заданной смеси. Принимая соответствующие значения коэффициентов относительной летучести, можно рассчитывать процесс экстрактивной ректификации без учета наличия разделяющего агента в смеси. Это чрезвычайно упрощает задачу, поскольку, оперируя относительными концентрациями компонентов заданной смеси, можно свести расчет процесса экстрактивной ректификации к расчету обычной ректификации. Особенно упрощается задача, если подвергаемая разделению смесь является бинарной. В этом случае могут применяться обычные широко известные методы расчета процессов ректификации бинарных смесей. [c.294]

Существенное упрощение расчета процесса экстрактивной ректификации достигается также при достаточно большой концентрации растворителя. В этом случае коэффициент относительной летучести компонентов исходной смеси в меньшей степени зависит от их относительного содержания, и благодаря этому смесь приближается к идеальной [139]. [c.91]

Этап 4. Эвристика С2. Бинарная смесь х х имеет наименьший коэффициент относительной летучести. Следовательно, эта смесь должна делиться в отсутствие компонентов —х . [c.476]

Рассмотрим применение алгоритма на примере разделения четырехкомпонентной смеси х,, х , х , компоненты которой расположены в порядке уменьшения коэффициентов относитель ной летучести. Смесь подлежит разделению на относительно чистые компоненты путем простой ректификации. Пространство поиска можно представить в виде дерева вариантов (рис. 8.16), вершина В которого является корнем дерева, соответствующим входу в систему исходной смеси. Остальные вершины qi представляют собой стадии получения завершенной схемы разделения, ведущие к целевой вершине, соответствующей завершенному варианту схемы, т. е. ситуации, когда все целевые продукты выделены. Связи между вершинами (дуги) соответствуют операторам разделения min) (г, / ) [q, которые служат для перехода из какой-либо вершины qi к желаемой вершине qj с помощью оператора Г и точки деления min (где т — легколетучий ига — тяжелолетучий компоненты в точке деления смесив. Каждой связи (дуге), соеди- [c.490]

Действие второго члена уравнения (76) проявляется особенно сильно, когда умелый выбор неподвижной фазы позволяет разделить смесь веществ, обладающих не только близкими летучестями, но и сходным химическим строением, например, пространственных изомеров. Такие неподвижные жидкие фазы, обладающие высокой селективностью и специфическим действием, называют высокоселективными. Для таких фаз определяющим является различие в коэффициентах селективности. Поэтому порядок вымывания отдельных компонентов разделяемой смеси целиком зависит от специфического действия жидкой фазы и может быть не связан с летучестью. [c.47]

Относительная летучесть интересующего компонента разделяемой смеси, которая в принципе всегда является многокомпонентной, зависит прежде всего от свойств компонентов смеси. Учет этой зависимости составляет одну из основных задач теории и практики разделения смесей. Разумеется, и при глубокой очистке веществ рабочим объектом также является многокомпонентная смесь, состоящая из очищаемого вещества и примесей. Однако здесь мы имеем специфическую особенность, которая заключается в том, что исходное очищаемое вещество содержит примеси уже в сравнительно небольших количествах. Обычно для достижения этой цели применяется предварительная очистка вещества. Таким образом, при глубокой очистке веществ приходится иметь дело с разбавленными растворами. В таких растворах содержание каждого из растворенных веществ (примесей) незначительно по сравнению с содержанием растворителя (основное вещество) и поэтому взаимным влиянием примесей в них можно пренебречь. Следовательно, в этом случае разделяемую многокомпонентную смесь условно можно рассматривать как бинарную, состоящую из основного компонента и данной примеси. При этом обычно принимают также, что в паровой фазе (при невысоких давлениях) ввиду ее большой разряженности отсутствует взаимодействие не только между молекулами примесей, но и между молекулами примесей и основного компонента, т. е. тем самым постулируется, что образующийся из жидкости пар представляет собой идеальный газ. Но даже при указанных упрощающих допущениях установление зависимости коэффициента разделения от свойств компонентов такой псевдобинарной смеси представляет непростую задачу. [c.33]

Здесь е, — коэффициент относительной летучести ключевых компонентов смеси, а и Хлс — концентрации более летучего компонента в дистилляте и исходной смеси. Ключевыми называются два компонента многокомпонентной смеси с минимальной относительной летучестью (смесь как бы уподобляется бинарной, состоящей из более летучего компонента и всех компонентов с большей летучестью и менее летучего, включающего остальные еще менее летучие компоненты). [c.548]

Увеличение коэффициента относительной летучести, необходимое при разделении смесей близкокипящих компонентов, достигается путем введения в систему дополнительного агента, характеризующегося. различной растворимостью в продуктах, которые составляют разделяемую смесь, этот агент неодинаково влияет на значение коэффициентов активности в уравнении для коэффициента относительной летучести [c.490]

Сущность разделения углеводородных смесей азеотропной ректификацией заключается во введении в разделяемую смесь растворителя, образующего азеотропные смеси с удаляемыми компонентами и тем самым увеличивающего коэффициенты относительной летучести разделяемых углеводородов. [c.140]

Равновесие системы жидкость — пар двух полностью растворимых друг в друге веществ может быть измеиено прибавлением третьего жидкого компонента. Это приводит к изменению парциального давления вещества в Смеси. Изменяется не только относительная летучесть компонента, но в случае азеотропных смесей может сместиться точка азеотропа. Так, равновесная кривая / (при нулевой концентрации растворителя) (рис. 12) указывает на наличие в азеотропной смеси только парафина и толуола. Смесь парафинов условно рассматривается как октановая фракция, имеющая ту же температуру кипения, что и толуол. При концентрации растворителя, например, равной 50 мол. %, азеотроп распадается и система толуол — парафин разгоняется без затруднений. Добавление растворителя до 100% еще более повышает коэффициент летучести и облегчает разделение компонентов смеси. [c.29]

Другое существенное упрощение возникает в связи с поддержанием в процессе экстрактивной ректификации высокой концентрации разделяющего агента. В гл. П было показано, что изменение коэффициентов относительной летучести компонентов заданной смеси в зависимости от их относительного содержания определяется двумя факторами степенью неидеальности заданной смеси и концентрацией разделяющего агента, разбавляющего эту смесь и, благодаря этому, уменьшающего относительное влияние взаимодействия молекул компонентов заданной смеси. С увеличением концентрации разделяющего агента коэффициент относительной летучести компонентов исходной смеси все в меньшей степени зависит от их относительного содержания и в этом отношении смесь все больше приближается к идеальной. Благодаря этому при больших концентрациях разделяющих агентов в расчет могут приниматься средние значения коэффициентов относительной летучести, зависящие от концентрации разделяющего агента в жидкости и не зависящие от соотношения количеств исходных веществ в смеси. Связанная с этим допущением погрешность тем меньше, чем меньше степень неидеальности заданной смеси. При разделении, например, таких близких к идеальным смесей, как смеси углеводородов, это положение оправды- [c.294]

Основные результаты разработки математической модели процесса ректификации печного масла изложены в книге [69], поэтому вывод уравнений модели здесь пе дается. Модель составлена в соответствии со спецификой задачи оптимального управления производством в целом. Кинетика процесса массообмена на тарелках колонны учитывается введением в расчет экспериментально определяемых корректируюш,их параметров (средние коэффициенты эффективности тарелок в секциях). Многокомпонентная смесь приводится к нсевдобинарпой путем объединения компонентов в обобщенный легкий и обобщенный тяжелый компоненты и выбора относительных летучестей обобщенных компонентов. [c.298]

Для азеотропной смеси коэффициент относительной летучести а = 1, так как концентрации каждого из компонентов в жидкой (хх) и паровой (у у) фазах одинаковы (рис. 29). Азеотропную смесь можно разрушить, добавляя к ней третий компонент, который образует азеотропную смесь с одним из компонентов разделяемой смеси. Нанример, толуол можно выделить из катализата риформинга добавлением метанола, который образует азеотропную смесь с неароматическими компонентами катализата. Последовательно двукратно добавляя в разделяемую смесь метанол, удается получить толуол чистотой свыше 99%. Отогнавшийся вместе с парафино-нафтеновой частью катализата метанол легко отделяется водной промывкой конденсата, отстаиванием водного раствора метанола и последующей регенерацией последнего отгонкой от воды. Метанол используют также для выделения из катализатов риформинга технического ксилола (смеси изомеров ксилола и этилбензола — углеводородов С Ню)- [c.49]

Для разделения смесей, состоящих из компонентов с близкими температурами кипения и характеризующихся небольшим значением коэффициента относительной летучести адц = = Р /Р (кривая / на рис. 12.48), потребуется большое число тарелок в колонне (или большая высота слоя насадки). При разделении таких смесей велики будуг и флегаовые числа (рабочая линия пройдет под линией равновесия, т.е. близко к диагонали), а значит и расход энергии — теплоты в кубе, охлаждающей жидкости в конденсаторе. Еще хуже, если смесь образует азеотроп (кривая 2 на рис. 12.48), — здесь разделение исходной смеси (пусть — состава Х1) на практически чистые компоненты методом обычной ректификации становится невозможным (возможно лишь получение одного из компонентов (хо) и смеси, близкой к составу азеотропа х ). [c.1063]

Разделение таких смесей может быть облегчено под вакуумом. При этом наряду с увеличением коэффициента относительной летучести а смещается (по правилу Вревского — см. разд. 12.2) состав азеотропа Хаз, иногда вплоть до его исчезновения. Но использование вакуума не всегда существенно повышает а. Кроме того, его создание и поддержание связано с дополнительной затратой энергии и неизбежными потерями ценных продуктов (или созданием дорогостоящей системы улавливания паров перед вакуум-насосом). Значрггельно экономичнее методы, основанные на введении в разделяемую смесь дополнительного — "разделяющего" — компонента (агента). Здесь используются два основных технологических подхода, получивших название экстрактивной и азеотропной ректификации. [c.1063]

Тем не менее, решая совместно уравнение свободной энергии Гиббса и интегральные виды уравнения Гиббса-Дюгема и уравнения Дюгама-Маргулиуса, можно выявить интегральный аналитический вид коэффициентов активности и летучестей от равновесных концентраций компонентов бинарной системы. Возьмем в качестве примера бинарную двухфазную смесь. [c.92]

Активность и коэффициент активности [2]. Когда чистая жидкость или смесь находится в равновесии со своим паром, химический потенциал каждого компонента в жидкости должен равняться химическому потенциалу этого компонента в паре. Это является следствием требования термодинамики, согласно которому при небольшом изменении состава системы, находящейся в равновесии при постоянных температуре и давлении, свободная энергия должна оставаться неизменной, т. е. дО)г, р = 0. Таким образом, если можно считать пар идеальным, те химический потенциал -то компонента в растворе можно написать в такой же форме, как уравнение (7), причем в этом случае р,- представляет собой парциальное давление данного компонента в паре, который находится в равновесии с раствором. В случае неидеального пара парциальное давление надо заменить идеальным давлением или летучестью-, оста навливаться на этой поправке более подробно нет необходимости. Согласно закону Рауля, парцйальное давление пара любого компонента идеального раствора пропорционально его молярной доле XI в растворе, следовательно, химический потенциал этого компонента жидкой фазы составляет [c.193]

Использование уравнения (493) осложняется, однако, тем, что соэффициенты относительной летучести зависят от состава сме- ей. Если концентрации компонентов заданной смеси изменяются небольшом интервале, и концентрация разделяющего агента шжет быть принята постоянной, то коэффициент относительной тетучести мало изменяется, и для расчета можно использовать средненное значение а. В этом случае минимальное число [c.285]

В системе А—В (без разделяющего компонента Р) значеппе относительной летучести близко к единице или )авно ей (азеотропная смесь). После прибавления разделяющего компонента а значительно возрастет. Это означает, что коэффициент у, должен возрастать сильнее, чем Ув- [c.725]

Уровень трудности разделения смесей с близкими температурами кипения может быть оценен с помощью коэффициента относительной летучести а = Рл1Рв- Если значение а невелико, то такую смесь можно разделять под вакуумом. Вместе с тем часто экономически целесообразнее в этом случае оказывается использование метода, основанного на введении в разделяемую смесь дополнительного—компонента избирательного действия. [c.131]