Дистилляция и массопередача

Дистилляция. При дистилляции массопередача заключается 3 переносе молекул вещества из жидкости в виде пара с последующей его конденсацией. Движущая сила процесса стремится переместить легкие компоненты жидкости в паровую фазу, а тяжелые компоненты пара—в жидкую (предполагается, что химическая реакция не протекает). Таким образом, диффузия идет в двух противоположных направлениях. Поскольку скорости массопередачи в обоих направлениях должны быть равны, то равновесие процесса дистилляции является динамическим. Однако равновесие может нарушаться вследствие изменения состава среды, давления пара и притока тепла. [c.244]

Проблема скорости массопередачи в неподвижном слое широко исследовалась первоначально в области абсорбции, адсорбции, дистилляции и экстракции. В реакционных системах твердые гранулы обычно имеют меньшие размеры, чем частицы твердых веществ в упомянутых физических процессах, но аналогичные соотношения, по-видимому, применимы и здесь. Псевдоожиженный слой используется в таких физических процессах, как осушка газов или фракционированная адсорбция углеводородов, но его главное применение—в каталитических реакциях. [c.283]

Массопередача или диффузионные процессы (перенос массы вещества при дистилляции, абсорбции, сушке, кристаллизации и др.). [c.19]

Для улучшения условий турбулентности и движения массы применяются аппараты с движущимися частями. Это может быть, например, цилиндр, вращающийся внутри колонны (рис. УП-28). Жидкость в этом случае стекает по обеим сторонам стенки тонкими слоями ( 1 мм). Большое число оборотов улучшает массопередачу. С увеличением числа оборотов растет число теоретических тарелок, соответствующее данной высоте колонны (при постоянной производительности 5). Влияние числа оборотов на число теоретических тарелок велико. Для такой колонны характерно также небольшое падение давления пара, что позволяет применять ее для дистилляции под вакуумом. [c.589]

Работ по изучению влияния водяного пара на показатели работы вакуумных колонн в литературе не было найдено, за исключением [13], где рассматривается массопередача при дистилляции с перегретым водяным паром в условиях вакуума и приводится критериальное уравнение [c.86]

Коэффициент массопередачи К в уравнениях (140) и (141) относится к истинной поверхности массопередачи Р. В том случае, когда эта поверхность не может быть определена достаточно просто, например, при барботажном процессе или в насадочных аппаратах, коэффициент массопередачи относят к единице объема аппарата и называют объемным коэффициентом Ку, или к единице площади его характерного сечения Кр. В любом случае коэффициент массопередачи зависит от условий движения потоков и их свойств. Поэтому рассмотрим прел<де всего гидродинамические режимы, которые возникают при барботаже, пленочном течении и распылении жидкости. Они наиболее часто встречаются в практике дистилляции. [c.97]

Анализ процесса дистилляции осуществляется, исходя из его стационарности. Теило для испарения подводится извне так, что поддерживаются изотермические условия. Взаимовлияние процессов тепло- и массообмена друг на др>/г., я также влияние концевых эффектов на процесс массопередачи не рассматривается. Температуру жидкости из-за интенсивного перемешивания ее па тарелке провального типа можно принять постоянной, как и состав жидкости [40]. [c.135]

МАССОПЕРЕДАЧА В АППАРАТАХ ПЛЕНОЧНОГО ТИПА ПРИ ДИСТИЛЛЯЦИИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ [c.140]

Процессы массопередачи в аппаратах пленочного типа изучались многими исследователями в основном на маловязких системах в условиях испарения чистых жидкостей, абсорбции и десорбции различных газов или в условиях дистилляции и ректификации. Большинство исследователей выражают массопередачу в газовой фазе в пленочном аппарате через коэффициент массоотдачи для газовой фазы [c.140]

При дистилляции жидкости распыляемой тангенциальными форсунками, межфазную поверхность определить практически невозможно. Поэтому коэффициент массопередачи обычно дают в виде объемного коэффициента. Согласно данным В В. Белобородова, коэффициент массоотдачи при дистилляции мисцеллы в паровой (газовой) фазе на два порядка больше, чем соответствующий коэффициент в жидкой фазе. Это свидетельствует о том, что основное сопротивление массопередаче в этом случае сосредоточено в жидкой фазе. Зависимость коэффициента массоотдачи з жидкой фазе от различных параметров процесса при дистилляции мисцеллы приводится В. В. Белобородовым [4, 6] в виде графиков и еще ие обобщена в виде критериального уравнения. [c.161]

Связь мел<ду величинами ф я Кр в случае дистилляции с водяным паром может быть выражена и несколько другим способом. Количество вещества, переходящего из фазы в фазу при массопередаче между ними, может быть найдено по выражению [c.190]

В работах по дистилляции число единиц переноса обычно рассчитывается как N0. г, т. е. оно основывается на изменений составов в газовой фазе даже тогда, когда значительная доля сопротивления массопередаче сосредоточена в жидкой фазе. Дополнительные сведения и примеры расчета процесса дистилляции в насадочной -колонне можно найти в литературе . [c.349]

В любом случае для эффективной работы экстракционного оборудования необходимо приводить фазы экстрагента и исходного раствора в тесный контакт с целью увеличения интенсивности процесса массопередачи. Когда система приближается к равновесию, производится механическое разделение фаз. После проведения последовательно одного контактирования и одного разделения желательно подвергнуть каждую из фаз дальнейшей обработке, например, в противоточном процессе. Фазы, насыщенные экстрагентом, нужно освободить от него, чтобы получить конечные продукты в чистом виде и регенерировать экстрагент для повторного использования. Последний этап процесса обычно связан с проведением дистилляции, так что при оценке стоимости процесса жидкостной экстракции должна учитываться, помимо стоимости собственно экстракции, также стоимость дистилляции. [c.428]

Нелетучий растворитель в качестве неподвижной фазы в непрерывной хроматографии действует так же, как и растворитель при экстрактивной дистилляции. Он изменяет равновесие системы газ — жидкость и способствует тем самым физическому разделению компонентов смеси. Более того, нанося тонкий слой этого растворителя на специально обработанное твердое вещество с большим отношением площади поверхности к объему, можно обеспечить высокую скорость массопередачи. При использовании только твердой фазы появляются эффекты, связанные с адсорбцией, диффузией, и электронные эффекты, которые обусловливают селективное удерживание одного компонента по сравнению с другим. [c.334]

Четвертый выпуск сборника содержит краткие сообщения о научно-исследовательских работах, выполненных в СССР в 1967 г. в области массообменных процессов химической технологии. Эти работы посвящены общим вопросам теории массопередачи, кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ — твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, ионообмен, экстрагирование, кристаллизация), а также кинетике процессов, осложненных химическими реакциями. В отдельной главе рассмотрены методы расчета оптимизации и моделирования массообменных процессов. [c.2]

Сборник состоит из шести глав. В первые четыре главы вошли сообщения о работах по общей теории массопередачи и кинетике массообмена отдельных технологических процессов (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция, сушка, адсорбция, ионообмен, кристаллизация, хемосорбция, катализ и др.). Пятая и шестая главы сборника посвящены исследованиям массообменной аппаратуры и методам расчета, оптимизации и моделирования процессов. [c.3]

F f1V. Динамика массопередачи. Массопередача представляет собой процесс перехода одного или нескольких компонентов из одной фазы в другую. К операциям, в которых происходит массопередача, относятся абсорбция, кристаллизация, экстракция, дистилляция, десорбция, увлажнение и сушка. Так, например, операции сушки бумажного полотна, разделения углеводородов в дистилляционной колонне или образования кристаллов в растворе включают процесс массопередачи, совмещенный с процессом перемещения материалов. [c.13]

В процессе массопередачи (если речь идет о дистилляции, экстракции или сушке) межфазовая движущая сила является не просто разностью между двумя изменяющимися во времени концентрациями, а скорее разностью между одной из концентраций и функцией другой концентрации. Зависимость движущей силы от концентрации не является линейной, поскольку указанная выше функция концентрации сама не линейна. [c.13]

Перейдем теперь к подробному изучению процессов, основанных на массопередаче. В данной главе будут рассмотрены лишь процессы сушки и дистилляции. [c.248]

Путем дистилляции разделяют и концентрируют компоненты жидких смесей, отличающихся физическими свойствами. В процессе дистилляции осуществляются массопередача, теплопередача и перемещение жидкостей. Дистилляция проводится в дистилляционной колонне, в которой жидкости с более низкой температурой кипения движутся вверх, а жидкости с более высокой температурой кипения— к нижней части колонны. В физически реализуемой дистилляционной колонне невозможно обеспечить перемещение вверх всех легких и вниз всех тяжелых компонентов смеси и, следовательно, никогда нельзя получить идеального разделения. [c.262]

Другую возможность разделения дает дистилляция. Поток, выходящий из химического реактора в виде пара или жидкости, может поступать в качестве питания в дистилляционную колонну (рис. 114,б). В процессе массопередачи в колонне смесь разделяется на легкие и тяжелые компоненты по способу, описанному в главе V. Чистота, или четкость разделения продукта от примесей. [c.290]

В табл. HI (стр. 337) представлено несколько схем с вершинами и ветвями и показаны способы их упрощения. Отметим, что цепи каскадного типа характерны для структурных схем процессов сушки, массопередачи, дистилляции и собственно химических процессов. [c.330]

Так как вопросы, связанные с коэффициентом извлечения срд, разработаны в литературе довольно глубоко [15, 16, 17, 18] можно и при расчетах дистилляции с водяным паром пользоваться этими результатами с учетом зависимости между ф и ф (фиг. 1). При работе аппарата противотоком связь между коэффициентом массопередачи и ф выражается в виде [15] [c.196]

Термодиффузионный эффект настолько мал, что для достижения эффективных результатов при разделении необходимо использовать принцип мультипликации . Для этой цели Клузиус и Дикел [8] разработали устройство, принцип действия которого основан на сочетании термодиффузии и принципа противоточного конвекционного потока. Ш 1дкая смесь помещается в очень узкую щель (около 0,3 мм) между двумя вертикальными стенками, обычно цилиндрической формы, которые поддерживаются при различных температурах. Разность плотностей жидкости ва горячей и на холодной стенках вызывает движение смеси вверх на горячей и вниз на холодной стенке. Как и в других процессах фракционировки, основанных на принципе противотока, например дистилляция, одновременность установления равновесия (или стационарного состояния) перпендикулярно к направлению массопередачи и противотоку массопередачи повышает эффективность разделения. Процесс разделения начинается на обоих концах колонки и перемещается к ео середине. [c.392]

Чтобы различать эффекты массопередачи вещества в зависимости от ианравления в системах, где daJd < О, направление массопередачи из тонкой пленки принимают положительным, а в тонкую пленку — отрицательным. При положительном направлении массопередача системы стремится сохранить существующую поверхность раздела фаз. Такую систему называют консервативной. При отрицательном нанравлении массопередачи появляется тенденция к разрыву существующей межфазной поверхности. Такая система называется радикальной. В. общем случае радикальная система стремится иметь большую межфазную поверхность, но при некоторых условиях проявляется противоположная тенденция. Очевидно в тех системах, где daJd >-0, все рассмотренные выше эффекты будут обратными. Влияние эффекта Марангони на межфазную поверхность и тем самым на характеристику гассообменной аппаратуры гораздо подробнее и шире изучено для дистилляции [63—66], чем для экстракции [63, 67, 68]. Тем не менее, все явления, имеющие место при дистилляции. аналогичны явлениям при экстракции. Их взаимосвязь будет рассмотрена в последующих разделах. [c.249]

При дистилляции вещество из жидкой фазы переходит в паровую (газовую) фазу. Этот переход является процессом массопере-дачи и рассмагриваегси с точки зрения представлений ( закономерностей ее теории. Поэтому, наряду с коэффициентом насы ще-нпя ф, характеризующим полноту использования водяного пара или инертного газа при дистилляции, интенсивность процесса может быть определена коэффициентом массопередачи К- Зная величину К, можно определить количество вещества (в кмоль1ч), которое перешло из одной фазы в другую, исходя из основного уравнения массопередачи [c.94]

При дистилляции с водяиы.м паром или инертным газом дистиллируемое вещество вследствие диффузии переходит в паровую фазу и уносится из аппарата. На этот процесс влияют как условия диффузии, так и условия движения фаз, между которыми происходит массопередача. Оказывает на него влияние и направление теп- [c.128]

Рассмотрим дистилляцию в барботажном кубе однокомпонентной жидкости, ири которой сопротивление массопередаче практически полностью сосредоточено в газовой фазе. [c.129]

Исследуя процесс массопередачи при дистилляции мисцеллы распылением, В. В. Белобородов установил [4, 5, 8], что ее конечная копцептрация Сг зависит от следующих фа.кторов [c.158]

В процессе пленочной дистилляции весьма важной задачей является поддержание устойчивого режима течения пленки, предостерегающего ее от разрыва. Возможность разрушения пленки связана с существованием некоторого минимального расхода жидкости, при котором твердая поверхность перестает смачиваться жидкостью. Величина этого минимального расхода зависит от физико-химических свойств жидкости (вязкости, угла смачивания), а также динамических напряжений, связанных, например, с градиентом поверхностного натяжения. В случае ректификации этот градиент может возникнуть за счет непрерывного изменения состава жидкой смеси, либо за счет градиента температуры [245, 246]. В работе [247] экспериментально исследована скорость массопередачи при эквимолярной пленочной ректификации бинарных систем, протекающей в условиях поверхностной нестабильности. Для учета влияния градиента поверхностного натяжения на коэффициент массопередачи предложено полуэмпирическое уравнение, которое удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по ректификации бинарных смесей, таких, как четыреххлористый углерод—бензол и бензол—1,2-дихлорэтан. [c.125]

В литературе. мало, обобщений, позволяющих определять характеристики насадочных колонн в условиях дистилляции. Исследование на системе этанол—вода с насаДкой из колец -Рашига и сёдел Берля показа/го, что поведение системы не зависит от типа насаДк и. Опытные данные представлены на рис. 1-91. Подразумевается, то сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе, так как скорость переноса вещества не зависит от скорости газа. [c.61]

Может возникнуть сомнение в справедливости уравнения, так как оно не принимает во внимание плотность орошения и коэффициенты диффузии, хотя доказано, что в процессе дистилляции основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе. Однако использованные в обработке данные были взяты при больших флегмовых числах или при бесконечной флегме, так чТо 0=1, и, кроме того, подавляющее число данных в корреляции Мерча получено на [c.62]

Абсорбция, кристаллизация, экстракция, дистилляция, десорбция, увлажнение и сушка—это процессы, основанные на мас-сопередаче, т. е. на переходе молекул из одной из участвующих в процессе фаз в другую. Динамические свойства указанных процессов могут быть выяснены лишь в том случае, если в дополнение к описанным процессам перемещения материалов теплопередачи будет рассмотрен процесс массопередачи. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология