Разделение коэффициент обогащения

Если коэффициент обогащения велик, то при испарении раствора первые порции конденсата (дистиллята) в значительной степени будут освобождены от высококипящего компонента. Этот компонент, следовательно, будет концентрироваться в остатке,.т. е. в той части раствора, которая остается в перегонной колбе (см. рис. 7). Аналогичным образом такая простая перегонка позволяет разделить многокомпонентную смесь на фракции, состоящие в основно.м из индивидуальных веществ. В соответствии с этим при разделении обычных смесей можно получить несколько фракций, заметно отличающихся по своему составу поэтому для обозначения такого процесса иногда применяют термин фракционированная перегонка . Необходимо, однако, отметить, что последний термин чаще используется как синоним другого дистилляционного метода — ректификации. [c.48]

Если азеотроп относится к категории неоднородных в жидкой фазе, то после конденсации и охлаждения дестиллатных паров, он расслаивается на два слоя, из которых один, более богатый третьим компонентом, возвращается обратно в перегонную систему, а другой представляет собой либо практически чистый низкокипящи компонент системы либо же подвергается дополнительному разделению для получения достаточной степени чистоты. Так, например, вода и уксусная кислота не образуют азеотропа, но их температуры кипения различаются всего на 18 С, так что обычная ректификация этой системы представляет известные трудности, благодаря небольшой величине коэффициента обогащения. [c.138]

Применение азеотропной перегонки для разделения бинарных систем близкокипящих веществ, характеризующихся отсутствием азеотропизма, ректификация которых затруднена вследствие небольшой величины коэффициента обогащения, может быть иллюстрировано упомянутым выше примером обезвоживания уксусной кислоты, В рассмотренном примере разделительным агентом являлся изопропиловый эфир. На фиг. 52 представлен способ нахождения фигуративной точки А тройной системы, перегонка которой в периодическом кубе [c.153]

Формула (93) предназначена для расчета числа теоретических ступеней разделения по относительной летучести а и коэффициенту обогащения Fr . Последний представляет собой эмпирическую величину, выведенную Куком на основе многочисленных опытов по ректификации [c.112]

Коэффициент обогащения часто называют также коэффициентом разделения. — Прим. ред. [c.112]

Число теоретических ступеней разделения, рассчитанное по эмпирическому коэффициенту обогащения [c.113]

Зависимость относительной летучести от разности температур кипения компонентов и зависимость необходимого числа теоретических ступеней разделения от <х при различных коэффициентах обогащения (см. табл. 14) [c.114]

В хроматермографии коэффициент обогащения может принимать значения, намного превышающие единицу. Стационарная хроматермография позволяет решать ряд задач по разделению газовых смесей. В определенной области она обладает существенными преимуществами перед изотермической хроматографией, а именно возможностью концентрирования вещества, что особенно важно при анализе примесей, и возможностью быстрого анализа смесей веществ с резко различающимися свойствами. [c.65]

ИЗ которого наглядно видно, что чем больше а отличается от единицы, тем больше эффект разделения, выражаемый через разницу (у—х) составов равновесных фаз. Поэтому в теории процессов разделения иногда пользуются величиной (а—1), называемой коэффициентом обогаш,ения. Е сли коэффициент обогащения равен нулю, то, как следует из выражения (11.3), разделение смеси не происходит, т. е. состав обеих равновесных фаз будет одинаков. Это имеет место тогда, когда основное вещество образует азеотроп с отделяемой примесью. Как было показано выше, в химических методах очистки коэффициент разделения обычно намного больше единицы. Поэтому понятие о коэффициенте обогащения используется лишь в теории физико-химических методов, в которых величина а часто мало отличается от единицы. [c.34]

Химический обмен в применении к разделению изотопов многих элементов, включая уран, исследуется уже довольно долго, В то время как этот метод был с успехом применен для разделения легких элементов, эффективность разделения урана оказалась слишком малой для практических целей. Однако (1977 г.) французский Комиссариат по атомной энергии (КАЭ) объявил о разработке перспективного способа разделения изотопов урана, основанного на химическом обмене. Изменение взглядов в этом вопросе связано с обнаружением реакции, дающей почти вдвое больший элементарный коэффициент обогащения по сравнению с ранее опубликованными данными [1.11]. [c.14]

Дробное осаждение. По сравнению с дробной кристаллизацией дробное осаждение дает более высокий коэффициент обогащения, хотя само осаждение сложнее, ибо необходимо фильтровать и промывать. Основной недостаток метода, снижающий эффективность разделения,— образование местных пересыщений в момент добавления осадителя. Для предотвращения подобных явлений прибегают к различным приемам вводят буферные смеси, добавки, селективно повышающие растворимость. В последнее время довольно широкое распространение получил метод гомогенного осаждения, при котором осадитель образуется в самом растворе. [c.108]

Уравнение (92) соответствует определению числа теоретических тарелок для разделения идеальных смесей с использованием относительной летучести а и коэффициента обогащения Рг ). Коэффициент обогащения/ "/ представляет собой величину, эмпирически найденную Куком [113] в результате многочисленных [c.126]

Коэффициент обогащения (общий коэффициент разделения) [c.571]

Если же коэффициент разделения очень близок к единице, т. е. <С1, то можно сделать целый ряд приближений в этом случае, известном в литературе под названием случай малых коэффициентов обогащения или случай тонкого разделения , разность между концентрациями Л , N и М меньше g и можно записать следующее приближенное равенство [c.20]

Таким образом, количество материала, подвергающегося процессу разделения, в любой точке каскада обратно пропорционально коэффициенту обогащения е. [c.24]

Некоторые процессы, известные под названием аэродинамических методов разделения изотопов, характеризуются тем, что полный коэффициент обогащения существенно зависит от О, ввиду чего оптимальная схема соединения ступеней не может быть симметричной. В частности, применение несимметричной схемы каскадирования требуется при использовании таких методов, как метод разделительного сопла Беккера, методы разделительного зонда, отрыва скоростей и скрещенных свободных струй. [c.31]

Уравнения (2,82), (2.90), (2.159), позволяющие рассчитать суммарный поток в идеальных каскадах, играют большую роль в теории разделения изотопов. В каждом из этих уравнений можно выделить два члена. Первый, определяемый используемым методом, зависит только от коэффициента обогащения и служит мерой легкости или сложности процесса разделения. Второй же член, который зависит от внешних параметров установки, может быть соотнесен с количеством работы, затраченной на разделение. Таким образом, последний член характеризует относительную ценность данного количества продукта, которую можно представить как изменение функции и = РУ(У), называемой функцией ценности , пропорциональной потоку Р материала, причем 1 (Л ) в данном выражении называется разделительным потенциалом . [c.38]

Наиболее важное значение для проектирования каскадов и эксплуатации завода имеют следующие характеристики ступени разделительная мощность ступени определенная формулой (3.127) удельное потребление энергии ступенью /бО удельный объемный расход иа всасывании компрессора V ЬИ удельная площадь пористых фильтров Л/6 7. Оптимальные значения этих характеристик ступени неявно, через коэффициент разделения или обогащения ступени а или зависят от параметров пористых фильтров ((3, Р,.), от величии, характеризующих гидродинамику ступени [0, 2, /"(в)], и от переменных Р, Р, Р", Т. Они зависят также от места ступени в каскаде и являются результатом экономического компромисса в методах оптимизации стоимости (см. разд. 3.5), о степени которого можно судить по различиям в требованиях, возникающих при оптимизации кал<дой из этих характеристик в отдельности. Эти требования мы рассмотрим на простом примере диффузионного делителя со скрещенными потоками, работающего с коэффициентом деления потоков 0=1/2 на технологическом газе иРб ири 7 =65°С, причем коэффициент обогащения ступени g [c.107]

Ввиду того что испытания пористых фильтров на UFe достаточно сложны и потому их проводят лишь в последнюю очередь, прототипные пористые фильтры испытывают на изотопных смесях благородных газов, например на смеси изотопов неона Ne и 2-Ne [3.76] или аргона < Аг и Аг [3.223]. Простое соотношение пропорциональности (3.137) между коэффициентом обогащения ступени (а —1) и разделительной эффективностью пористых фильтров 5 здесь неприменимо, так как идеальный коэффициент разделения ао (3.4) в этом случае недостаточно близок к единице. Поэтому вместо (3.137) должно применяться уравнение (3.145). Критерии подобия для давлений Р, Р и температуры в случае работы на аргоне и гексафториде урана приведены в соотношении (3.72). [c.130]

Разделительные характеристики плазменной центрифуги определяли измерением концентрации изотопов в питающем, обогащенном и обедненном потоках в зависимости от экспериментальных пара.метров. В качестве рабочего газа использовался криптон. Относительная концентрация изотопов Kг/ Kг была определена в этих трех потоках с помощью квадрупольного масс-спектрометра. Изменяли коэффициент деления потока (9), параметры дуги (/, В, Ро, I) и положение точек питания н отбора. Как было установлено, эффект разделения изотопов — продольный, что, наиболее вероятно, обусловлено наличием противотока в центрифуге. На рнс. 7.7 приведены коэффициенты разделения для обогащенного и обедненного потоков при так называемых стандартных параметрах дуги. В этих условиях полный разделительный эффект д не зависит от массового потока f и коэффициента егс деления 0 вплоть до F = 6 см /с (при нормальных значениях тем [c.285]

В связи с крайне незначительным перенапряжением ДСК-водородные электроды могут также обеспечить особенно высокий коэффициент разделения для обогащения дейтерия [5]. [c.87]

Чем больше коэффициент обогащения т, иначе говоря, чем дальше отстоят друг от друга по своим летучим свойствам компоненты системы, тем меньше минимальный вес флегмы, предельно совместимый с намеченным в колонне разделением. [c.205]

Чем больше коэффициент обогащения т, тем меньше минимальный вес флегмы, предельно совместимый с намеченным в колонне разделением. [c.248]

Расчет по уравнению для lg5,. Вычисленные кривые на рис. 55 дают определенное представление о том относительном преимуществе, которое вызывает увеличение флегмового числа при условии, что задержка колонны незначительна. Рис. 55, А иллюстрирует этот эффект при условии, что относительная летучесть равна 1,5 и что колонка имеет 11 теоретических тарелок на рис. 55, Б—Г показаны подобные же семейства кривых для смесей, относительная летучесть которых выше пли ниже 1,5. Каждое семейство приведенных кривых имеет свою отличную от других характеристику однако во всех случаях коэффициент обогащения а" остается приблизительно одним и тем же. Так, на рис. 55, А и Б видно, что при а =1,5 и соответственно а=2 флегмовое число 9 достаточно для хорошего разделения, а увеличение Rd примерно на 30 мало влияет на дальнейшее улучшение четкости разделения. Это становится особенно ясным при сравнении с кривой наиболее четкого разделения, какое только возможно, т. е. при разгонке с полным орошением Rd= ос). Кривые на рис. 58, В и Г были вычислены при меньшей величине (относительной летучести а (1,1 и 1,05), но при большей величине п, так что значение а оставалось приблизительно таким же, как и на рис. 55, Л и . В этих случаях при флегмовом числе 9 получается плохое разделение и для достижения четкого разделения необходимо высокое флегмовое число. Увеличение Rd до 99 или 199 вызывает в этих случаях заметное улучшение разделения. [c.133]

Выше было показано большое значение коэффициента обогащения а" по сравнению с тем значением, которое имеют относительная летучесть а или число теоретических тарелок п, взятых в отдельности. При рассмотрении рис. 62, А видно, что практический интерес представляют лишь довольно узкие пределы величины а (расположенные вблизи начала координат). Уменьшение ниже минимального значения приводит к ухудшению разделения (быстрому и сильному увеличению промежуточной фракции) хотя увеличение а" за пределы определенного максимума и приводит к некоторому весьма небольшому улучшению фракционирования, но требует значительного увеличения стоимости перегонного аппарата. Практический интерес представляют промежуточные 4)ракции, размер которых составляет 0,5—10 мол.%, и соответствующие им значения а Эта часть рис. 62, А отложена в большем масштабе на рис. 62, Б [c.140]

С помощью рис. 62, л и Б представляется возможным вычислить коэффициент обогащения и число теоретических тарелок, необходимое для разгонки некоторой определенной смеси с заданной степенью разделения. Представим себе, например, что желательно, чтобы промежуточная фракция, содержащая от 90 до 10 мол.% более летучего компонента, составляла не больше 5% загрузки (оставшиеся 95% состоят из двух фракций практически чистых компонентов). Для того чтобы достичь этого при а = 1,25, п должно быть около 25. Иначе говоря, для того чтобы получить желаемое разделение, колонна должна иметь по крайней мере 25 теоретических тарелок. [c.141]

Процессы разделения, основанные на резком различии в свойствах лантаноидов, находящихся в разных валентных состояниях, существенно отличаются по своей эффективности от процессов, основанных на многократном использовании постепенно изменяющихся свойств с относительно небольшим коэффициентом обогащения в единичной операции разделения [И—14]. В тех случаях, когда переменная валентность данного лантаноида достаточно четко выражена (Се, 5т, Ей, УЬ), ее использование значительно облегчает не только отделение и получение в чистом виде самого элемента, обладающего аномальной валентностью, но и разделение его ближайших соседей по группе, поскольку лишь некоторые из них обладают способностью существовать в двух валентных состояниях (IV и III, или III и II). Естественно, что как методы разделения, так и методы анализа, базирующиеся на этих особенностях, не универсальны, а специфичны. [c.287]

В настоящее время метод экстракционной хроматографии получил довольно широкое распространение в различных областях радиохимии, аналитической химии, ядерной технологии для разделения близких по свойствам элементов. Экстракционная хроматография имеет несомненное преимущество перед обычной экстракцией, так как многократное повторение акта экстракции приводит к концентрированию следов элементов с высокими коэффициентами обогащения, что особенно важно при анализе веществ высокой чистоты, используемых в радиоэлектронной промышленности. В отечественной и зарубежной литературе имеется достаточно много работ, посвященных этому методу [1-—6]. [c.414]

Имеются указания об эффективном разделении компонентов, коэффициенты распределения которых близки оно происходит благодаря многократному повторению акта распределения на хроматографической колонке. Статическая экстракция в этих системах не дает удовлетворительных результатов. Колоночным методом оказалось возможным разделить комплексные соединения с близкими константами устойчивости. Однако для концентрирования следов примесей на фоне больших количеств макрокомпонентов экстракционная хроматография применяется сравнительно редко. Например, концентрирование следов платины из никеля и марганца(IV) из перманганата калия осуществлено в хроматографических колонках с фторопластом-4 [7, 8]. Фактор обогащения составлял 10 . Авторам настоящего сообщения [2] удалось достигнуть более высоких коэффициентов обогащения, порядка 10 —10 . [c.414]

Коэффициент обогащения методов концентрирования с помощью осаждения основы из раствора ограничен величиной растворимости осаждаемого соединения и не превышает обычно 10—50. Это обстоятельство делает сомнительной возможность применения рассматриваемой группы методов разделения для целей анализа чистых веществ при абсолютных количествах примесей в анализируемой навеске менее 10 г, т. е. при их относительном содержании ниже 10 %. [c.310]

Обогащение смеси изотопов в делителе. Максимальный коэффициент обогащения для гексафторида урана равен ео = 4,3 10 . Это очень маленькая величина. Поэтому для значительного обогащения урана его лёгким изотопом процесс разделения многократно повторяют в каскаде [19-21]. [c.141]

Поток питания С, коэффициент деления потоков в и полный коэффициент обогащения г газодиффузионной ступени имеют важное значение для проектирования каскадов и эксплуатации завода. При оптимизации завода рассматриваются такие величины, как удельное потребление энергии ступенью /би, удельный объёмный расход на всасывании компрессора У/би, удельная площадь пористых фильтров А/611. Оптимальные значения этих величин неявно, через коэффициент обогащения е, зависят от параметров, характеризующих процесс разделения в ступени ( , р, р, р", температура Т). Они зависят также от места ступени в каскаде и определяются на основе экономического компромисса при оптимизации стоимости. [c.143]

Элементарный акт процесса разделения каких-либо двух компонентов смеси, соответствующий однократному осаждению, перекристаллизации, окислению, экстракции и т. д., характеризуется определенным коэ ициентом обогащения одного компонента относительно другого. Этот фактор тем больше, чем сильнее выявлено различие в химических свойствах компонентов по отношению к тому или иному использованному способу разделения. Для большинства рзэ (за исключением Се, Ьа и некоторых восстанавливающихся элементов) вне зависимости от способа разделения коэффициент обогащения чрезвычайно близок единице, поэтому для выделения достаточно чистых соединений индивидуальных элементов элементарный акт процесса приходится повторять много раз. Достаточно сказать, что в классических методах дробног осаждения или кристаллизации для получении кон центратов в области иттриевых рзэ с 60—80% основного компонента требовалось осуществить тысячи последовательных операций. Такая работа отнимала мно-гие годы, требовала больших количеств исходного материала и давала лишь небольшой выход счистых продуктов, поэтому все усилия концентрировались на пои-сках такого процесса, в котором число элементарных актов на единицу времени было бы возможно более высоким. [c.94]

Величину т) называют КПД тарелки, эффективностью разделения, коэффициентом обогащения. Числитель в (21.14)—это изменение состава пара на тарелке с номербм I, знаменатель — то же в допущении, что уходящий с тарелки пар равновесен с покидающей ее жидкостью состава х,- (составы пара и жидкости снабжены индексом, обозначающим номер той тарелки, которую они покидают счет тарелок — снизу вверх). При графическом изображении тарелки числителю и знаменателю отвечают отрезки АВ и АС (рис. 21.2). Значение т),- зависит от конструкции тарелки, физических свойств фаз и режима работы (скорости пара, флегмового числа и др.). При небольших изменениях в последнем для данного конкретного аппарата т],- определяется прежде всего физическими свойствами фаз, в особенности жидкости. Поэтому для анализа работы колонны возможно в качестве аппроксимационной зависимости использовать выражение [c.156]

Разделительная эффективность. Значения разделительной эффективности и соответствующего ей эффективного радиуса нор вычисляются по формуле (3.103) для коэффициента разделения ступени а, его значение а измерено в опытах по обогащению [3.124, 3.153, 3.222, 3.223]. Концентрации Л и М или лучше N и N", газовой смеси на входе в диффузионный делитель, содержащий фильтр, и на выходе из него измеряются с помощью масс-спектрометра (для изотопной смеси) или с помощью фракционной конденсации (для смеси N2 — СО2 или Нг — СО2). Если испытываемый диффузионный делптель изготовлен по схеме со скрещенными потоками, то измеренный коэффициент обогащения ступени (а — 1) [см. (3.137, 3.145)] будет пропорционален разделительной эффективности пористого фильтра 5. Для того чтобы исключить коэффициент рэлеевской дистилляции (0) и коэффициент перемешивания 2, коэффициент обогащения (а — 1) необходимо измерять при нескольких значениях коэффициента деления потоков в делителе 0 и при нескольких значениях расхода питания Ь затем значение (а — 1) экстраполируется к 0 = 0 и 1= [3.222]. Обе экстраполяции можно производить одновременно [3.223] для заданных значений Т, Р ц Р ирн изменении одного только потока для которого задается несколько фиксированных значений Ьи- Соответствующие им измеренные значения коэффициента деления потоков (причем все 0л<О,1) и из.мерениые значения [c.128]

Усовершенствование пористых фильтров, компрессоров и газодинамики на существующем заводе. Получаемое при этом увеличение коэффициента обогащения ступени g и разделительной способности 6U=Lg 6(l—0)/2 с точки зрения процесса оптимизации равносильно увеличению пропускной способности ступени Lg и эффективного числа ступеней sg. Для такого усовершенствования необходимо вложить около половины капитальных затрат завода, а для полного использования преимуществ усовершенствованной газодиффузионной технологии требуется повышение уровня потребления электроэнергии. С точки зрения предельной стоимости работы разделения имеется возможность увеличить на 607о разделительную мощность существующих заводов США с помощью соответствующих программ IP и UP (см. разд. 3,6.2). При этом можно использовать уравнения (3.213), (3.214), если заменить в них ли на AU/f, где f — коэффициент достигнутого расширения разделительной мощности [3.272]. [c.164]

Очевидно, что К — отношение изотопов углерода в одном соединении, деленное на их отношение в другом соединении. Поэтому константа равновесия представляет в то же время коэффициент разделения а для ряда простых реакций, в которых каждая из реагирующих молекул содержит только один атом изотопа. Таким образом, а (коэффициент фракционирования или коэффициент обогащения) — отношение двух составляющих в одиом соединении или фазе, деленное на такое же отношение в другом соединении или другой фазе. Упрощенно это может быть записано в виде [c.385]

Компоненты рассмотренной бинарной системы бензол — толуол выкипают в довольно узком 30-градусном интервале температур, равновесные составы их довольно близки, и поэтому коэффициент обогащения т этих веществ сравнительно невелик. В связи с этим разделение этой системы требует довольно большого числа равновесных ступеней контакта. Другое дело системы, состоящие из веществ, точки кипения которых довольно далеки друг от друга, например система гептан — эндекан, для которой разность в точках кипения компонентов 96 . Здесь коэффициент обогащения относительно велик, и разделение этой системы осуществляется сравнительно просто и не требует большого числа ступеней. [c.228]

Получение водорода с концентрацией орто-формы более 75 % возможно с помощью дистилляции, так как пара-водород более летуч. Эффективное разделение дает алюминий, обладающий избирательной адсорбцией при 20,4 К с коэффициентом обогащения 16 [109]. Орто-пара-состав водорода, полученного при низкчх температурах, устойчив. Это объясняется тем, что теплота перехода водорода из одного состояния в другое весьма значительна (см. табл. 2.12). [c.61]

Такпм образом, в хроматермографии происходит концентрпро-ванне вещества. Коэффициент обогащения равняется произведению двух множителей — 0, п 0, ,. В зависимости от поставленной задачи разделения или концентрирования примесей можно изменять величины т), Т, То, у п объем пробы. Для получения больших величин коэффициентов обогащения на адсорбент следует наносить большие объемы смеси с малой концентрацией веществ при низкой температуре и проявление затем проводить при больших значениях Т] и У- [c.177]

После шести лет работы мы научились приёму создания длинных надкритических роторов путём соединения с помощью гибких сильфонов нескольких коротких подкритических труб. Мы продемонстрировали успешную работу группы из шести длинных трёхметровых центрифуг, содержащих по 10 коротких труб диаметром 58 миллиметров и по 9 гибких сильфонов, в более чем 1000-часовом испытании на ресурс. Рабочая скорость была 1200 или 1400 оборотов в секунду в зависимости от прочности алюминиевого сплава, из которого была сделана труба центрифуги. Соответствующая периферийная скорость была 220 или 240 метров в секунду. В испытаниях на разделение изотопов при использовании гексафтрида урана для роторов этого типа мы получили коэффициент разделения на концах, равный 3. В процессе второго цикла сепарации полученного обогащённого продукта, полученного в первом цикле, мы довели коэффициент обогащения до 5. Потеря гексафторида урана в собирающих ампулах за один цикл работы была равна всего лишь 0,15%. Эффективность центрифуг по работе разделения достигла примерно 50% теоретического максимума. [c.149]