Дистилляция теоретической тарелки

В случае систем с очень большим числом близкокипящих компонентов часто нет необходимости проводить полное разделение для их характеристики. Так, в случае смесей углеводородов, таких, как бензин, дизельное топливо и другие, достаточно определить, какая часть пробы перегоняется в определенном температурном интервале, например 75—80 °С. Можно также определить температуру, при которой определенный объем пробы находится в виде дистиллята. Поскольку данные такого анализа в значительной степени зависят от условий проведения опыта, необходимо применять стандартную аппаратуру, обслуживая ее строго по инструкции [58, 59]. Принцип фракционной дистилляции в ректификационной колонне заключается в про-тивоточном прохождении части конденсата и поднимающихся вверх паров, между которыми происходит интенсивный обмен. При этом пар обогащается наиболее легколетучим компонентом. Такая колонна в промышленности разделена на отдельные тарелки отсюда вытекает понятие теоретической тарелки. Теоретическая тарелка характеризуется состоянием установившегося равновесия между фазами. Число теоретических тарелок, необходимое для разделения, можно определить графически [58, 60]. [c.382]

Эффективность колонки измеряется числом теоретических тарелок, на метр длины колонки. Концепция теоретических тарелок в газовой хроматографии подобна принятым в дистилляции представлениям, хотя в хроматографических колонках тарелки, как таковые, не используются. Довольно часто от начинающих хроматографистов можно слышать примерно следующее "Меня не интересует, сколько теоретических тарелок в моей колонке, меня интересует только раэ-деление". Хотя представления о теоретических тарелках могут и не отражать реального процесса разделения в хроматографической колонке - это в конце концов, не столь важно, - но данное понятие дает достаточно общую основу для количественного (числового) сравнения эффективности колонок. Нередко начинающий хроматографист, наблюдая неполное разделение анализируемых соединений, не в состоянии установить, является ли это результатом плохой (недоста -точной) эффективности колонки или плохой селективности используемого сорбента. Помните, что обсуждать проблемы разделения имеет смысл только после того, как вы подготовите детальное описание условий эксперимента и измерите непосредственно из -хроматограмм некоторые количеств венные характеристики, такие, как коэффициенты разделения и общее число теоретических тарелок колонки. [c.19]

Ф. Гельферих показал что заимствованное из теории дистилляции понятие эффективной теоретической тарелки ( 2) можно использовать для расчетов разделения при ионном обмене на колонках. Для элюентной хроматографии малых количеств веществ и при предположении прямолинейности изотермы ионного обмена им выведены следующие уравнения, позволяющие рассчитать форму выходной кривой [c.181]

Размеры колонки (длина и внутренний диаметр) также должны быть выбраны оптимальными. Выбор размеров колонки зависит от сложности анализируемой смеси. Теоретически наилучшее разделение будет достигнуто на колонках большой длины и малого диаметра. Для оценки эффективности колонки используют понятие теоретической тарелки , которое взято из теории дистилляции. Согласно этой теории, вся колонка состоит из ряда равновесных зон, т. е. теоретических тарелок. Эффективность колонки выражается числом теоретических колонок или высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Эти две величины связаны уравнением [c.51]

Для ректификации смесей с индексом стабильности /<2 используют в основном аппараты молекулярной дистилляции и на-садочные колонны. Тарельчатые колонны обычно обеспечивают удельное сопротивление АР/Л/ 2,б6 гПа на 1 теоретическую тарелку и поэтому для разделения таких смесей непригодны. [c.79]

В аппаратах всех этих групп можно осуществить повторную дистилляцию, чтобы полностью отделить нижекипящий компонент, так как при молекулярной дистилляции за один проход практически достигают только одной теоретической тарелки. По сравнению с обычной дистилляцией при молекулярной дистилляции сильнее сказывается вредный эффект уноса. Но при молекулярной дистилляции испарение происходит только с поверх- [c.309]

Уравнение (7.26) справедливо для дистилляции в колонке с числом теоретических тарелок и, если а не зависит от состава. Показатель степени равен и +1, но не и, поскольку учитывается нулевая теоретическая тарелка в основании колонки. [c.257]

Сначала рассмотрим метод дистилляции, поскольку теория дистилляции связана с важной концепцией теоретической тарелки, которая представляет собой часть многоступенчатой схемы, отвечающую той же степени разделения, что и однократная ступень распределения фаз. После этого удобно рассмотреть жидкостную экстракцию, в которой легко выявить равновесные ступени разделения. За рассмотрением проблем исчерпывающей экстракции следует анализ очень важной многоступенчатой экстракционной схемы Крэга с одной подвижной фазой и рассмотрение распределения растворенного вещества по различным порциям неподвижной фазы. [c.516]

Можно считать, что процесс хроматографического разделения в колонке состоит из ряда ступеней, аналогичных теоретическим тарелкам в процессах дистилляции. [c.261]

В первую очередь нами изучались фракции с пределами кипения 60— 150° С легкой смолы установки термической переработки сланца с твердым теплоносителем и фракция 68—150° С газового бензина сланцеперегонных генераторов, а также газовый бензин, образующийся ири газификации сланца в камерных печах. Указанные выше фракции были выделены дистилляцией в колонке с 50 теоретическими тарелками. [c.457]

Теория теоретических тарелок — общий метод описания многостадийных процессов. Представление о теоретической тарелке взято из теории дистилляции. В дистилляции разделение происходит на отдельных ступенях, на которых осуществляется равновесие между фазами, затем фазы разделяют. Каждая такая ступень называется теоретической ступенью или теоретической тарелкой. В хроматографической колонке, заполненной сорбентом, одна из фаз находится в непрерывном движении и полное равновесие иногда сразу не достигается. В таких случаях длина слоя, на котором достигается равновесие между двумя фазами, условно называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). [c.39]

Теория тарелок формальна и основана на сравнении хроматографического процесса со ступенчатым разделением, каким является, например, дистилляция. Значение высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой четкости хроматографического разделения веществ, как это предлагалось многими исследователями. Указанные величины являются лишь мерой расширения полосы и не учитывают того, что основа хроматографического разделения — разность скоростей движения различных компонентов пробы вдоль колонки, обусловленная выбором сорбента. Естественно, [c.48]

Теория тарелок является формальной и основана на сравнении хроматографического процесса со ступенчатым разделением каким является, например, дистилляция. Значения высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой четкости хроматографического разделения веществ, как это предлагалось многими исследователями, Указанные величины являются, лишь мерой расширения полосы и не учитывают того, что основа хроматографического разделения — разность скоростей движения различных компонентов пробы вдоль колонки, обусловленная выбором сорбента. Совершенно естественно, что две колонки с одинаковым числом теоретических тарелок могут обеспечить различное качество разделения компонентов в зависимости от того, насколько удачно выбран сорбент, [c.42]

Теория тарелок формальна и основана на сравнении хроматогра-фического процесса со ступенчатым разделением, каким является, например, дистилляция. Значения высоты, эквивалентной теоретической тарелке, и число тарелок не могут служить характеристикой [c.47]

Важная концепция теоретической тарелки, взятая из теории дистилляции, может быть представлена понятиями колонки с рядом физически разделенных стадий испарения и конденсации. Одна теоретическая тарелка определяется как длина колонки, необходимая для того, чтобы состав изменился так же, как при одной стадии дистилляции жидкости известного состава, образующей пар и конденсат различного состава в соответствии с [c.501]

Спирты (производства завода химических реактивов в Гли-вице) подвергались очистке дистилляцией в колонке примерное 30 теоретическими тарелками. Значения показателей преломления использованных фракций при 20° были следующими н-бутиловый спирт 1,3931 н-амиловый спирт 1,4115 изоамиловый спирт 1,4098 н-гексиловый спирт 1,4192 н-октиловый спирт 1,4298. [c.180]

Общей теорией для описания многостадийных процессов является теория теоретических тарелок. Она первоначально была предложена для описания процесса дистилляции, а затем распространена и на хроматографические системы. Рассчитывая число теоретических тарелок по формуле (2), сравнивают ширину пика со временем пребывания (/д) компонента в колонке. В эффективной колонке размывание полос небольшое, и пики получаются узкими. Число тарелок пропорционально длине колонки. Обычно эффективность колонки характеризуется величиной Н, которая называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) [c.14]

Колонны с затопленной насадкой испытаны в процессе дистилляции смесей близкокипящих компонентов, а также в процессе абсорбции 2 . Такая колонна представляет собой полый цилиндр или конус с насадкой из мелких колец Рашига, целиком заполненный жидкостью (рис. 69). Слой жидкости удерживается на колпачковой тарелке барботирующими через ее отверстия парами высота слоя регулируется гидравлическим затвором. Массообмен происходит между мельчайшими пузырьками пара и разделяющими их пленками жидкости во всем объеме газо-жидкостной смеси, заполняющей колонну. Высота, эквивалентная одной теоретической тарелке такой колонны, около 10 см. [c.213]

Понятие единицы переноса и теоретической ступени. Эффективность экстракционной колонны может быть охарактеризована либо числом теоретических ступеней, либо числом единиц переноса, требующихся для разделения. Понятие теоретической ступени аналогично понятию теоретической тарелки в дистилляции или абсорбции и, несмотря на его искусственность, иногда применяется, например, при проектировании смесительно-отстойных экстракторов. Это понятие не может, однако, служить основой для решения фундаментальных проблем массопередачи. [c.99]

Майер и Томпкинс [25] применили теорию Мартина и Синга [24] для элюирования редких земель. Они основывали свою работу на предположении, что элюирование полосы редких земель теоретически может быть осуществлено таким же образом, как и фракционная дистилляция или экстракция в колонке. Они предполагали, что распределение редкоземельных элементов в каждой теоретической тарелке между смолой и раствором может быть выражено уравнением [c.380]

Критерием эффективности в газовой хроматографии принята высота теоретической тарелки или, как ее еще называют, высота теоретической ступени разделения Н. Согласно данным Шая , например, на теоретической тарелке должно установиться равновесие фаз. Однако не показано, каким образом такое равновесие связано с разделением. В качестве иллюстрации обычно приводится дискретная модель прояви-тельной хроматографии только для одного распределяемого компонента. Это отделяет хроматографию от других противо-точных процессов разделения (дистилляции, экстракции, экстрактивной дистилляции) и затрудняет сравнение противо-точных процессов с хроматографией. [c.35]

В табл. 18 приведен индивидуальный состав суммарных кислот и отдельных товарных фракций но тем же данным. Они показывают, что существующие методы разделения кислот нуждаются в значительном совершенствовании. Содержание целевых фракций в узких товарных фракциях не превышает 50%. В лабораторных условиях при вакуумной дистилляции смесп сырых кислот на колонне с 25 теоретическими тарелками и вакул ме 5 мяе рт. ст. [c.79]

Заимствованное из теории дистилляции понятие эффективной теоретической тарелки оказывается весьма полезным для расчетов положения максимумов на кривых вымывания. Основной вывод этой теории, легко поддающийся экспериментальной проверке, может быть выражен уравнением Мейера—Томкинса [116] [c.172]

Теоретическая тарелка. Эффективность данной дистилля-ционной колонки часто характеризуют числом теоретических тарелок. По определению теоретическая тарелка аналогична тарелке такой колонки, которая физически разделена на отдельные ступени испарения и конденсации. Если в конкретном случае дистилляции достигнуто такое же различие состава жидкости и пара, что и при равновесии обеих фаз, то говорят, что дистилляция отвечает одной теоретической тарелке. [c.517]

Рис. 52. Теоретические тарелки в ди- Рис. 53. Теоретические тарелки в дистилляции, определяемые по диаграм- стилляции, определяемые по диа-ме температура — состав. грамме состав пара—состав жидкости.

Нельзя, однако, сравнивать высоты теоретических тарелок распределительной хрй матографии непосредственно с высотами тарелок дистилляционных устройств-При разделении двух веществ пзггем дистилляции требуется значительно меньшее число теоретических тарелок, чем при газораспределительной хроматографии, так как при дистилляции каждую теоретическую тарелку используют в процессе разделения многократно. [c.40]

Из работ этого направления, выполненных за последние годы, отметим диссертацию Майер [6], в которой методом молекулярной дистилляции с использованием вакуума (1-10 ) в установках типа куб с падающей пленкой была разделена смесь двух бутиловых эфиров фталевой и азелаиновой кислот дибутилфталат и дибутилазелат. При этом максимальная степень разделения, которая может быть получена молекулярной дистилляцией, по мнению автора, равна одной молекулярной теоретической тарелке. [c.220]

В настоядее время в лаборатории авторов изучается состав азеотропных систем органических жидкостей. Программа включает приготовление смеси компонентов, дистилляцию на колонке с 10—100 теоретическими тарелками и анализ дистиллата. Если азеотропная смесь гетерогенна, слои дистиллата можно анализировать по отдельности или же для гомогенизации смеси в нее можно ввести компонент, растворяющий все слои. В первом случае вследствие трудности отбора пробы могут быть получены неправильные результаты во втором—определение компонентов по их функциональным группам может усложняться наличием гомогенизирующих компонентов. [c.171]

Благодаря тому что температуры кипения криптона и ксенона сильно различаются, их разделение не представляет особых затруднений и производится на промышленных и лабораторных установках с использованием метода ректификации, адсорбции или фракционированной дистилляции. Часто применяют ту или иную комбинацию этих методов. Ректификация криптоноксеноновой смеси обеспечивает очень высокую степень извлечения ксенона. Это подтверждают расчеты процесса периодической ректификации смеси состава 90 % криптона и 10 % ксенона в колонне с разделительным действием, эквивалентным пяти теоретическим тарелкам при постоянном, равном пяти, флегмовом числе и переменном составе дистиллятора для давления 0,1 МПа. [c.180]

При дистилляции изомерных масляных альдегидов в присутствии воды на пепрерывно-действуюш,ей колонне с погоноразделительной способностью 23 теоретических тарелки, с флегмовым числом 15, получается изомасляный альдегид, содержаш ий 2,9% нормального альдегида, и нормальный масляный альдегид, содержащий 0,2% изомасляного. При дальнейшей дистилляции на колоппе с 40 теоретическими тарелками авторам удалось получить практически чистые альдегиды. [c.144]

Кроме насадочных колонн, для дистилляции хлорбензола-сырца как в СССР, так и в Германии применялись тарельчатые колонны. Однако тарельчатые колонны постепенно вытесняются насадочными даже в тех отраслях промышленности, в которых они применялись несколько десятков лет подряд. В. Н. Стабников и др. показали, что на установке мощностью 2000 декалитров безводного спирта в сутки при замене тарельчатых колонн насадочными достигается экономия металла до 9 т. Кроме экономии металла, в насадочных колоннах меньше потери вакуума на одну теоретическую тарелку, и эти колонны значительно легче очищаются от засорений. [c.70]

В первую очередь следует остановиться на хроматографическом определении фракционного состава, которое впервые было осуществлено в 1960 г. Эггертсепом и др. [2]. Хроматографическое разделение широкой нефтяной фракции на короткой колонке с неполярным сорбентом при программировании температуры и использование практически линейной зависимости между временем удерживания углеводорода и температурой его кипения позволяет получить кривую разгонки, связывающую температуру кипения с количеством вещества, выделенного из колонки. В работе [2] этот метод имитированной дистилляции был использован для определения фракционного состава бензинов, газойлей и других нефтепродуктов, выкипающих в пределах от —40 до 400°, а затем и до 480 С. Колонку длиной 0,3 внутренним диаметром 6 мм заполняли целитом С-22 с 20% силикона 8Г-96. Эффективность по н-декану нри 100° С составляла 200 теоретических тарелок (что соответствует эффективности, получаемой при дистилляции на колонке не менее, чем с 20 теоретическими тарелками). Программирование температуры колонки от 2° С (температура ледяной воды) до 275° С осуществлялось за 30 мин, после чего тяжелые компоненты удаляли с помощью обратной продувки. [c.199]

Непрерывный противоточ-ный процесс, например дистилляцию или экстракцию,. можно представить теоретически, а иногда и практически осуществить, если провести ряд отдельных ступеней — элементарных процессов, с установлением полного равновесия между фазами и последующим разделением фаз. Каждая такая ступень называется теоретической ступенью, или тарелкой. В колонке, заполненной насадкой, фазы находятся в непрерывном движении и установление поллого равновесия невозможно. В таких случаях длина колонки, на которой достигнуто такое же разделение, как и на теоритической тарелке, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке , или ВЭТТ. [c.158]

Дальнейшее развитие метод имитированной дистилляции получил в работах L. Е. Green, J. С. Worman [4, 5], которые анализировали нефтяные фракции с концом кипения выше 550° и даже продукты, содержащие до 85% нелетучих.,. Хроматографическая кривая ИТК соответствовала данным, полученным на колонке с эффективностью, равной 100 теоретическим тарелкам. В случае, когда конец кипения исследуемой фракции не превышал 450°, сдвоенные колонки длиной 1,8 м заполняли хромосорбом с 3% силиконового каучука. Для анализа более тяжелых фракций применялись короткие колонки (около 0,4 ж), а в качестве носителя использовались стеклянные микробусинки с 0,2% силиконового каучука, а при анализе продуктов с концом кипения выше 550° хромо-сорб-G с 0,5% силикона SE-30. Система программирования обеспечивала повышение температуры от 20 до 538° при скорости нагрева 5° в минуту. Весь анализ занимает около 1 часа. Авторы приводят данные, наглядно показывающие совпадение хроматографических данных с результатами лабораторной дистилляции. В качестве внутренних стандартов использовали смесь нормальных парафинов от нонана до до-декана включительно. Процент выкипающих до 556° подсчитывается по формуле [c.22]

Весьма часто в математические модели массообменных колонн вводят допущение о достижении межфазного равновесия на тарелках [315, 319—331]. В. М. Платонов и Б. Г. Берго применили концепцию теоретической тарелки при моделировании различных колонн со ступенчатым контактом фаз [3]. Как показывает анализ, такое допущение при моделировании десорбционных колонн аммиачно-содового процесса неприемлемо, поскольку к. п. д. тарелок этих колонн, принятый по парогазовой фазе, составляет 0,3—0 6, расчет же по теоретическим тарелкам теплообменника дистилляции приводит к нереальным результатам [6]. Так, по экспериментальным данным СОг ТДС десорбируется до установленной нормы на 10— 1Е тарелках и в верхней части ТДС происходит абсорбция N11 яшдкостью, тогда как расчет показывает, что десорбция СОг закап- чивается на второй теоретической тарелке и абсорбции NHз не наблюдается. [c.172]

В системе дистилляции значения высоты теоретической тарелки изменялись от 30,5 до 112,0 см для 2,1-мм монелевых колец Рашига. ВЭТТ, измеренная при 50%-ном захлебывании, составляла 36,5 см. Было также показано, что поправки на захлебывание (Лобо) и на содержание материала в установке (Джессер и Элд-жин) применимы и к дистилляции системы гексафторид урана — перс ордиметилциклогексан. [c.462]

Расчет дистилляции обычно связан с определением числа теоретических тарелок при помощи различных методов. Вслед-сгвие этого целесообразно использовать понятие высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) для характеристики работы насадочной дистилляционной колонны. Указанное понятие здесь кратко обсуждено. [c.537]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология