Разделительные системы

В основу потарелочного термодинамического расчета ректификации нефтяных смесей в сложных разделительных системах в работе [84] положены коэффициенты разделения компонентов р,-между смежными секциями колонны. В качестве итерируемых величин приняты логарифмы коэффициентов разделения T] = lg pi, обеспечивающие получение более стабильного решения. Подробно с использованием коэффициентов разделения для анализа и расчета процесса ректификации можно ознакомиться по работе [84]. [c.93]

В книге рассмотрены основы расчета перегонки и ректификации нефтяных смесей, простые и сложные схемы перегонки и ректификации, разделительные системы со связанными тепловыми и материальными потоками и с тепловыми насосами. Рассмотрены методы синтеза и анализа разделительных и теплообменных систем, типовые схемы автоматического управления процессами перегонки и ректификации. Приведены многочисленные примеры синтеза и анализа технологических схем перегонки н ректификации основных процессов нефтепереработки. [c.2]

Наиболее часто встречающимся в химической и нефтехимической промышленности аппаратом является ректификационная колонна. Она может служить типичным примером многостадийной противоточной разделительной системы. Из-за сложности протекающих в ней физических явлений аналитическое исследование процесса крайне затруднено. Наиболее простым, с точки зрения математического описания, является процесс разделения бинарной смеси, наиболее сложным — многокомпонентная неидеальная ректификация, при которой на каждой из ступеней происходит химическое взаимодействие разделяемых компонентов, а также имеются побочные питающие и отбираемые паровые и жидкостные потоки. [c.157]

Анализ энергетической эффективности мембранной разделительной системы предполагает как интегральную оценку энергетических затрат на реализацию процесса в целом, так и изучение распределения этих затрат по отдельным стадиям технологического процесса с целью его оптимизации. Для решения этой задачи необходимо установить зависимость критерия энергетической эффективности от проницаемости и селективности мембран, термодинамических и гидродинамических параметров газовых потоков в мембранном модуле и других конструктивных и эксплуатационных характеристик. Анализ сложной мембранной установки включает выявление связи между интегральными энергетическими затратами на разделение газовой смеси и различными вариантами организации газовых потоков. В лю- [c.228]

Кроме того, рециркуляция в связи с возможностью увеличения селективности может уменьшить число образующихся побочных продуктов. Следовательно, благодаря рециркуляции можно упростить технологическую схему установки, т. е. уменьшить число аппаратов разделительной системы. [c.14]

Схема реакторного узла представлена на рис. 40. Каждую ступень можно рассматривать как реактор, в котором контактируют компоненты, затем следует разделительная система, где непрореагировавшие компоненты разделяются от продукта реакции и отводятся после каждой ступени. Отвод продукта реакции позволяет получить высокую концентрацию реагирующих компонентов на входе в последующий реактор, вследствие чего скорость реакции в последнем может быть значительно увеличена. Это приводит к увеличению производительности единицы реакционного объема. [c.267]

Наиболее распространенным детектором в эксклюзионной хроматографии полимеров является дифференциальный рефрактометр. При работе с этим детектором следует помнить, что в диапазоне примерно до 5-10 —5-10 его сигнал зависит от молекулярной массы полимера. Поэтому при исследовании полимеров, содержащих значительное количество низкомолекулярных фракций, в процессе обработки результатов нужно вводить соответствующие поправки или, если это возможно, проводить специальную калибровку детектора. Из детекторов, разработанных специально для анализа полимеров, следует упомянуть вискозиметрический детектор и проточный лазерный нефелометр (детектор малоуглового лазерного светорассеяния). Эти детекторы в комбинации с рефрактометром или другим концентрационным детектором позволяют непрерывно определять молекулярную массу полимера в элюенте. При их использовании отпадает необходимость калибровки разделительной системы по исследуемому полимеру, но обработка информации может осуществляться только на ЭВМ. Вискозиметрический детектор, кроме того, является очень удобным прибором для исследования длинноцепной разветвленности синтетических полимеров. [c.43]

Оптимизацию разделительной системы целесообразно рассмотреть на примере исследования образца, о котором не известно ничего, кроме растворимости (в воде или в органическом растворителе) [20]. Предварительное разделение образца проводят на бимодальном наборе колонок с широким диапазоном разделения. В зависимости от вида [c.45]

Главная трудность использования этих конструкций заключается в том, что размер пазов и рубашек должен строго соответствовать размеру и числу колонок и предколонок. В то же время в практике часто приходится собирать разделительные системы из колонок различных размеров. Это обстоятельство затрудняет использование указанных термостатирующих устройств, несмотря на их простоту. Кроме того, эти устройства обычно не предусматривают термостатирования инжектора и предварительного подогрева растворителя. [c.165]

Комплексное изменение буфера разделительной системы, в большинстве случаев с изменением селективности [c.13]

Изменение концентрации буфера представляется наиболее эффективной и простой возможностью влиять на ЭОП разделительной системы. Чтобы оценить действие концентрации буфера на разделение, было проведено разделение тест-смеси, содержащей ионы с различными отрицательными зарядами в боратном буфере с концентрацией от 5 мМ до 100 мМ как при постоянном токе, так и при постоянном напряжении. [c.13]

Помимо вводимого объема, важным параметром разделительной системы является также сопротивление капилляра. Эта характеристика была занесена в табл. 6 как отношение сопротивления данного капилляра к сопротивлению капилляра с внутренним диаметром 100 мкм. Из таблицы также видно, что сопротивление при уменьшении внутреннего диаметра от 100 мкм до 50 мкм падает до 25% от первоначального значения. Это означает, что при идентичных экспериментальных условиях джоулево тепло уменьшается на четверть. Поскольку удваивается также отношение поверхности к объему, возникающее тепло будет легче отводиться. Вот почему для разделения выгодно использовать узкие капилляры. Однако имеются также и два осложняющих обстоятельства во-первых, при этом уменьшается толщина слоя при УФ-детектировании в режиме реального времени и поэтому снижается чувствительность детектирования, во-вторых, возрастает время, необходимое для обновления разделительного буфера. [c.26]

Значение pH определяет заряд пробы и поэтому существенно изменяет селективность разделительной системы. Обзор влияния отдельных параметров на систему разделения приведен на рис. 39. [c.51]

Вещества, которые во всей УФ-области обладают небольшим коэффициентом экстинкции, часто необходимо вводить в высокой концентрации, для того, чтобы получить сигнал этого соединения в детекторе. Однако для такой пробы разделительная система часто бывает перегружена и интенсивность пиков так мала, что невозможно практическое применение такого разделения. Существенно чувствительнее такие вещества могут анализироваться при использовании других принципов детектирования (детектирование по электропроводности, потенциометрическое детектирование). Но поскольку до настоящего времени нет других детекторов для рутинных исследований в коммерческих приборах КЭ, непрямое Уф-детектирование в КЭ имеет особенное значение. [c.53]

КИ, даже если вначале использовать свежую колонку. Если возможно, лучше всего использовать неподвижную фазу, которая уже содержит небольшие количества воды (например, 3— 5 масс. % силикагеля) [64]. Для приготовления подвижных фаз и растворов образцов используйте органические растворители, содержащие небольшие количества воды. Количества воды, присутствующего в обычных растворителях квалификации для жидкостной хроматографии , обычно достаточно [66]. Это способствует уравновешиванию колонки и хорошей воспроизводимости разделения. Если требуется сверхактивная неподвижная фаза для разделения очень неполярных соединений, то следует использовать чрезвычайно сухие материалы, получаемые путем обработки подходящими веществами, чувствительными к влаге. Неподвижную и подвижную фазы, возможно, лосле использования, следует удалить, если невозможно поддерживать влажность на необходимом уровне или если средства реактивации разделительной системы дороги или требуют большого времени. В некоторых ситуациях может быть желательно найти альтернативный способ разделения, который устраняет необходимость использования неподвижных фаз высокой активности. [c.78]

Прн поиске оптимальной разделительной системы одним из наиболее мощных из имеющихся в распоряжении средств служит знание химической природы образца. Например, при разделении иа обращенной фазе стеринов, различающихся только положением изолированных двойных связей, многие из испытанных бинарных систем оказались неудовлетворительными. Было найдено [146], что оптимальной для разделения на фазе i8 является тройная система, состоящая из воды, ацетонитрила и тетрагидрофурана. Логика поиска была простой. Надо использовать в обращенно-фазной системе [c.92]

Достижение равновесия может занимать от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от многих факторов,, включая состав подвижной фазы, скорость потока, природу неподвижной фазы, размер слоя в колонке и метод разделения. На основе опыта [66] получены следующие общие рекомендации, пригодные для различных ситуаций, встречающихся в уравновешивании разделительной системы [c.98]

УФ-детектирование в случае использования элюентов с хорошим пропусканием не позволяет установить действительное уравновешивание колонки. Рефрактометрические детекторы намного более чувствительны к небольшому дрейфу в составе растворителя и поэтому могут дать лучшую информацию о состоянии разделительной системы в процессе уравновешивания колонки. Сигнал рефрактометрического детектора может быть обусловлен не только элюированием образцов, но и также изменением состава в распределительной системе жидкость — жидкость (ср. разд. 1.4.4.2), происходящим в результате элюирования образца. В таких случаях рекомендуется собирать весь элюат во фракции нужного размера. Соответствующие фракции могут быть объединены после дальнейшего анализа методом офф-лайн (вне потока) ьа присутствие компонентов образца. Фракции, содержащие только растворитель, могут быть отброшены или подвергнуты соответствующей регенерации. [c.100]

Несмотря на то что важнейшие стороны газодинамических и диффузионных явлений в разделительном сопле могут быть удовлетворительно описаны теоретически, для оптимизации системы разделительных сопл необходимо проводить многочисленные эксперименты по разделению UFe. В этих исследованиях значения параметров, которые не могут быть оптимизированы независимо один от другого, должны варьироваться. При этом геометрические характеристики и условия эксплуатации разделительной системы [c.238]

Рис. 5.5. Влияние давления на входе Ро и коэффициента расширения Po/Pi на эффект разделения ед удельная работа сжатия Es, удельный объемный расход на всасывании Vs и коэффициент стоимости, определенные для разделительной системы лабораторного масштаба (смесь Hj/UFe с 4 % UFe

Рнс. У1-35. Схемы управления сложной разделительной системой со связанными тепловыми потоками (а) и аналогичной системой с дополнительными конденсаторами и подопревателями (б) [c.341]

В книге рассмотрены методы расчета процесса ректификации нефтяных мe eii в сложных разделительных системах, методы расчета физикохимических,термодинамических свойств углеводородов и узких нефтяных фракций. [c.2]

Для получения целевых продуктов из нефти н нефтяных фракций в промышленности часто используются сложные ректификационные колонны с боковыми отпарными секциями, с рециклами потоков и системы колонн. Расчет процесса ректификации нефтяных смесей в сложных разделительных системах с многообразными связями паровых и кил ких гютоков весьма сложная вычислительная задача. [c.9]

Рассмотрим число степеней свободы процесс ректификации в сложной разделительной системе при закрепленных -епловых нагрузках по высоте колонны. Параметрами процесса являются (в скобках указано количество параметров) [c.49]

Выбор независимых пер к1епных и методов решения системы нелинейных уравнений, описывающих процесс ректи( икации в сложны.г разделительные системах [c.50]

Размерность системы нелипейнглх уравнений, описывающих процесс ректификат,ИИ в сложных [разделительных системах, можно уменьшить, если значения энтальпий и , и // , разложить в ряд Тейлора в окрестности 7 и офаничиться лин 11ными членами. При этом будем иметь [c.64]

Новые методы решения систем линейных уравнений общего материального и теплового ба 1ансов в сложных разделительных системах [c.75]

Путем реализации на ЭВМ двадцати различных алгоритмов расчета ректификации нефтяных смесей в сложных разделительны) системах при заданных тепловых нагрузках выбран из них самый работоспособный, надежный и быстродействующий метод. Это двухкотурный метод с определением температур на тарелках Tj во внутреннем итерационном контуре методом Бройдена с использованием аналитических производных, [c.97]

При непрерывной этерификации кубы а, б и <э будут работать удовлетворительно лишь при высокой скорости химической реак-щи, иначе полнота превращения или производительность реактора будут слишком низкими. Поэтому для непрерывных процессов 1асто применяют последовательность (каскад) эфиризаторов с пе-эетоком кубовой жидкости из одного реактора в другой, но с соответствующей разделительной системой при каждом эфириза- горе. [c.214]

Так как одной из основных причин, сдерживающих применение рециркуляции, являются дорогостоящие процессы разделения, необходимо расширение исследований по интенсификации и созданию новых, более совершенных способов разделения. В этом направлении сейчас ведутся работы. Применение цеолитов и подходящих растворителей дает возможность интенсифицировать существующие методы разделения, что является предпосылкой к широкому использованию рециркуляции. Так, применение N-мeтилпиppoлиди-на и цеолита ЫаУ для выделения бензола из смесей бензольного риформинга по сравнению с выделением бензола принятым в про-мындленности методом экстракции диэтиленгликолем дает возможность увеличивать съем с единицы объема системы разделения в 8—10 раз. Но интенсификация существующих методов разделения позволяет увеличить Кя в степени, равной возможному увеличению интенсивности разделительной системы. Гораздо больший эффект, но-видимому, должна дать разработка новых методов разделения. В этом смысле следует особо отметить важность открытого В. В. Ка- 4)аровым, Л. И. Бляхманом и А. Н. Плановским явления скачкообразного увеличения тепло- и массообмена между газовой и жидкой фазами в пористых средах при определенных условиях. Оно ста.ю основой создания нового способа разделения разнообразных веществ, который дал большой экономический эффект. [c.272]

С другой стороны, уменьшение Р ведет к росту коэффициента рециркуляции сырья, что может привести к увеличению затрат, связанных с осуществлением рециркуляции осложняется работа разделительной системы и увеличиваются расходы на перекачку рециркулята. Поэтол1у здесь необходимо правильно выбрать количество рециркулирующей смеси, обеспечив наиболее эффективную работу всей схемы в целом, т. е. задача заключается в нахож- [c.288]

Точность результатов в эксклюзионной хроматографии полимеров заметно зависит от температуры. При ее изменении на 10 °С ошибка определения средних молекулярных масс превышает 10% [23]. Поэтому в данном варианте ВЭЖХ термостатирование разделительной системы обязательно. [c.43]

Перед начинающим хроматографистом проблема выбора типа разделительной системы (эксклюзионной, ион-парной, адсорбционной или другой) и подбора условий, с которыми лучше эту систему использовать для анализа необходимой ему смеси веществ, встает сразу же после того, как он получает эту смемесь. Решить этот вопрос тем более сложно, чем менее известно вещество или вещества, с которыми предстоит работать, чем сложнее по составу проба, чем меньше опыт у хроматографиста и его возможность воспроизвести методику, описанную в литературе (отсутствие необходимых колонок и сорбентов, растворителей высокого качества, детектора,. градиента растворителя и т.п.). Многое зависит от того, располагает ли хроматографист такими-то чистыми стандартами, оборудованием и методиками дпя очистки сложных по составу проб, особенно медицинских и биологических, от мешающих анализу примесей (взвесей, полимерных веществ, солей и др.). [c.135]

Полоску хроматографической бумаги с на- есенными на нее растворами (после высу-ливания) помещают в хроматографическую амеру, в которую предварительно (за сутки) алита разделительная система н-бутанол — ксусная кислота — вода (5 1 4). [c.143]

В таблице 31 представлены описанные разделительные системы, применение которых основано на миграции, обусловленной электрическим полем. Наиболее часто применяемой системой является, конечно, КЭ в кварцевых капиллярах (открытых трубках) с незаполненными или поверхностно-модифицированными стенками капилляра. Нейтральные молекулы также могут быть разделены в этих системах с помощью добавок мицеллообразователей. [c.110]

В хроматографии стремятся не к наибольшему, а только к оптимальному разделению, т.е. пики должны отстоять друг от друга на требуемом расстоянии. Разделение двух пиков целесообраднее улучшать, увеличивая относительное удерживание, а не число тарелок. Удвоение числа тарелок, достигаемое в результате удвоения длины колонки, улучшает разделение примерно в 1,4 раза. При этом удваивается время удерживания и вместе с ним продолжительность анализа. Разделительную систему всегда следует выбирать таким образом, чтобы относительное удерживание было как можно большим, т.е. чтобы разделительная система была очень селективной. [c.51]

Из обсуждения в разд. 1.3.2 и 1.4.2 следует, что в препаративной хроматографии используют два типа эффективности собственную эффективность колонки, которая определяется динамическими и гидродинамическими свойствами упакованного слоя, конструкцией аппаратуры, свойствами материала насадки и т. д., разделительную эффективность, которая существенно зависит от природы и количества образца и физико-химических характеристик разделительной системы. Число тарелок N используется как мера любого типа эффективности, но первая эффективность обычно определяется при идеальных, а последняя — при реальных условиях. Как отмечено выше, собственная эффективность колонки измеряется при малых нагрузках в условиях, когда изотерма адсорбции или распределения линейна (ср. разд. 1.4.4). Каждая колонка, используемая в препаративной хроматографии, должна иметь собственную эффективность, измеренную в аналитических условиях (малые нагрузки), как можно большую для данной комбинации конструкции колонки и материала насадки. Эмпирически установлено, что длина, или высота, тарелки к в эффективной колонке приблизительно равна удвоенному диаметру частиц ((/р), которыми упакована колонка. Таким образом, колонка длиной 30 см, заполненная насадкой с размером частиц 10 мкм, должна содержать примерно 15 тысяч тарелок в идеальных условиях (/1 2 р = 2-10мкм = = 20 мкм или 0,002 см 30 см//г= 15000). Частицы размером 100 мкм в той же самой колонке должны давать 1500 тарелок (30 см/(2-0,01) = 1500). Многочисленные факторы, приводящие к уменьшению этой величины для идеальной колонки, показанные на рис. 1.6, рассматриваются в работах [39—47, 50—59] и не будут здесь анализироваться подробно. [c.36]

Пик 6 на задней или передней стороне пика имеется участок с другим наклоном. Обычно это служит предупреждением того, что пик содержит неполностью разделенные компоненты, В таких случаях можно увеличить возможность выделения обоих компонентов этой смеси, используя циркуляцию с отбором пика, более длинную или более эффективную колонку, уменьшая величину нагрузки. Однако лучше всего провести дальнейшую оптимизацию разделительной системы, добиваясь максималь-цого а. [c.55]

Из-за различия объемных свойств, таких, как показатель преломления в разных партиях растворителя, желательно начинать препаративное ЖХ-разделение, имея достаточно большой резервуар для того, чтобы он мог содержать объем подвижной фазы (даже, если она состоит из одного компонента), достаточный для того, чтобы смочить колонку, привести ее в равновесие и полностью элюировать необходимые компоненты образца из колонки. Важно также обеспечить постоянное перемешивание подвижной фазы в резервуаре с тем, чтобы не образовывался градиент состава или объемных свойств, вызывающих цепрерывное изменение в разделительной системе в процессе данного разделения. Следует выполнять смешивание таким образом, чтобы не увеличить заметно концентрацию растворенного газа в подвижной фазе. [c.96]

Рис. 5.25. Результаты измерений потоков, вьшолненны.ч для разделительной системы со встречным пас-ширяющимися струями Стрелками показано локальное направление потоков тяжелого компонента смеси Не—5Рб с 4 /о SFo, Коэффициенты расширения легкой и тяжелой фракции равны 2,0 и 1,4 соответственно (Р — питание. Р — отбор. 11 —отвал)