Системы газ жидкость относительная летучесть

При атмосферном давлении разница в температурах кипения циклогексанона и циклогексанола мала и составляет всего 4,4 °С отношение их летучестей равно 1,005. Очевидно, что для разделения циклогексанона и циклогексанола ректификацией при атмосферном давлении потребовалась бы колонна высокой эффективности. С понижением абсолютного давления относительная летучесть в этой системе повышается, что было отмечено еще в сороковых годах. Равновесие пар — жидкость в указанной системе было исследовано значительно позднее Наибольший интерес для практических расчетов представляют изобарические данные, приведенные на рис. 36. С понижением остаточного давления системы повышается относительная летучесть компонентов, благодаря чему задача их разделения облегчается. [c.106]

Отклонение реальной тарелки от нормы для теоретической ступени контакта имеет следствием сужение разрыва между составами фаз па смежных тарелках, приводящее к увеличению числа реальных тарелок против теоретически необходимого для данного разделения. Причины подобного рода отклонений оказываются самыми разнообразными и зависят от множества условий, определяемых как рабочими параметрами режима колонны — давлением, температурой, количествами паровых и жидких потоков, так и свойствами разделяемой системы — плотностью и вязкостью паров и флегмы, относительной летучестью ее компонентов, поверхностным натяжением насыщенной жидкости. Следует также указать и на влияние чисто конструктивных факторов, таких, как тип тарелки, размеры сливного устройства, расстояние между тарелками. Учет совокупного действия всех указанных факторов весьма сложен, и этим объясняется широкое привлечение эмпирических корреляций для определения эффективности реальных тарелок. [c.209]

Другой, имеющий общее значение метод разделения однородных азеотропов, заключается в уничтожении точки касания равновесных линий пара и жидкости путем прибавления третьего компонента. Влияние третьего компонента заключается в изменении молекулярной природы раствора, результатом чего является соответствующее изменение относительных летучестей его компонентов, позволяющее осуществить процесс разделения системы на ее практически чистые составляющие. Процесс разделения однородной в жидкой фазе постоянно кипящей системы с помощью прибавления к ней третьего компонента входит в группу процессов, называемых азеотропической перегонкой. [c.138]

Проведение процесса ректификации в присутствии разделяющих агентов является общим признаком методов азеотропной и экстрактной ректификации. Однако между ними имеется и существенное различие. В процессах азеотропной ректификации один или несколько компонентов заданной смеси отгоняются в виде азеотропов с разделяющим агентом. Поэтому применяемые в этих процессах разделяющие агенты обязательно должны образовывать азеотропы с этими компонентами. При этом разделяющий агент выводится из ректификационной системы в виде дистиллата. В процессах же экстрактивной ректификации применяют обычно разделяющие агенты со значительно меньшей относительной летучестью, чем у компонентов заданной смеси. Вследствие этого разделяющий агент выводится из системы в смеси с частью компонентов в виде кубовой жидкости. В процессах экстрактивной ректификации образование азеотропов [c.34]

Уравнение (121) определяет условие, которому должен удовлетворять разделяющий агент для того, чтобы он увеличивал коэффициент относительной летучести заданной смеси. Это уравнение не позволяет, однако, установить, распространяется ли это увеличение на весь диапазон концентраций. компонентов заданной смеси. Кроме того, оно не отражает влияния свойств и состава смеси, подвергаемой разделению, на степень Изменения ее коэффициента относительной летучести. Для решения этих вопросов следует выяснить механизм действия разделяющих агентов. С этой целью необходимо обратиться к анализу имеющихся опытных данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах. [c.39]

Выбор разделяющих агентов с помощью данных о равновесии между жидкостью и паром заключается в сравнении на основании этих данных величины отклонений от закона Рауля в бинарных системах, образованных предполагаемым разделяющим агентом и каждым компонентом заданной смеси. По уравнениям (58) или (62) с помощью данных о равновесии можно рассчитать коэффициенты активности или их отношение, что дает возможность определить значения функций Ф для бинарных систем. Далее по уравнению (121) можно рассчитать среднее увеличение коэффициента относительной летучести, вызываемое прибавлением рассматриваемого вещества. Таким образом, по данным о равновесии между жидкостью и паром можно дать не только качественную, но и количественную оценку эффективности предполагаемого разделяющего аген га. [c.46]

Таким образом, члены гомологического ряда спиртов дают с водой меньшие отклонения от идеального поведения, чем соответственные члены гомологического ряда кетонов. Поэтому в системе метанол—ацетон вода будет увеличивать относительную летучесть последнего. Соответственно с этим в процессе экстрактивной ректификации в виде дистиллата будет получаться ацетон, а в качестве кубовой жидкости — водный раствор метанола. [c.59]

В некоторых случаях подобрать в качестве разделяющего агента органическую жидкость, изменяющую относительную летучесть компонентов заданной смеси в желательном направлении,— затруднительно или даже невозможно. Из-за этого, в частности, при получении безводного этанола методом азеотропной ректификации используются разделяющие агенты (например, углеводороды), увеличивающие относительную летучесть не этанола, а воды, хотя в системе этанол—вода она является высококипящим компонентом. Принимая во внимание значительную разницу температур кипения воды и этанола, несомненно, желательно было бы использовать разделяющие агенты, увеличивающие относительную летучесть последнего. Такие соображения заставили исследователей обратиться к изысканию мине- [c.66]

Для выбора разделяющего агента может быть рекомендован следующий путь. Прежде всего нужно рассмотреть имеющиеся данные о равновесии между жидкостью и паром [31], об азеотропных смесях [45] и растворимости [42, 43] в системах, образованных компонентами заданной смеси или их гомологами и различными веществами. Такое рассмотрение часто позволяет выявить критерии сравнительной оценки степени неидеальности в системах, образованных рядами соединений, представляющий ми интерес в рассматриваемом конкретном случае. Таким путем были установлены некоторые важные в практическом отношении закономерности, например, что полярные вещества в наибольшей степени увеличивают относительную летучесть углеводородов с наибольшим отношением атомов Н/С в молекуле. Если соответствующие данные о свойствах растворов отсутствуют или их недостаточно, то, руководствуясь представлениями [c.71]

Для обнаружения несистематических погрешностей опытных данных о равновесии в бинарных системах эти данные изображаются в виде диаграмм, выражающих зависимость состава пара от состава жидкости (кривые у—х) и зависимость температур или давлений при кипении и конденсации соответственно от состава жидкости и пара (кривые t—х, у или Р—х. у). Разброс точек дает возможность судить о величине случайных погрешностей. Для качественной проверки Бушмакиным [177] был рекомендован способ проверки с помощью зависимости коэффициента относительной летучести а от х. Достоинство этого метода заключается в чувствительности а к колебаниям. составов пара и жидкости. Однако для области малой концентрации одного из компонентов это превращается в недостаток, так как небольшие абсолютные погрешности в определении составов фаз вызывают большое отклонение величины а. [c.155]

В общем случае коэффициент относительной летучести зависит не только от концентрации разделяющего агента, но также от концентрации компонентов заданной смеси. В гл. II (стр. 39 и сл.) было показано, что влияние последнего фактора связано с неидеальностью системы, подвергаемой разделению. Если степень неидеальности невелика, то в пределах изменения/ состава жидкости на тарелке питания для рассматриваемых вариантов процесса можно воспользоваться средним значением коэффициента относительной летучести а. Тогда из уравнений (369) и (370) получается [c.259]

Коэффициент концентрирования характеризует эффективность разделения, аналогично коэффициенту относительной летучести при разделении системы жидкость —пар [64], фактору разделения [c.131]

При высоких требованиях к чистоте исчерпанной жидкости построение очень малых ступеней затрудняется. Увеличение масштаба тоже не облегчает задачи. В этом случае удобнее воспользоваться логарифмической системой координат. Уравнение кривой равновесия ( -66) содержит величину относительной летучести а. Для малых значений X знаменатель уравнения приближается к единице и уравнение упрощается [c.484]

Относительные леТучести всех систем жидкость — пар с возрастанием давления не снижаются монотонно в любых интервалах. Некоторые аномальные смеси в отдельных областях обнаруживают увеличение относительной летучести с возрастанием давления. Нанример, для системы этанол — вода при атмосферном давлении азеотропная смесь образуется при содержании этанола 89% мол. С повышением давления содержание этанола в азеотронной смеси снижается при содержании этанола 89% мол. относительная летучесть воды по отношению к этанолу при давлении более 760 мм рт. ст. становится больше единицы, а при дальнейшем повышении давления снижается [34]. [c.104]

Ряд особенностей расчета колонн для азеотронной перегонки вызывается тем, что приходится иметь дело с фазовыми равновесиями жидкость — пар в реальных системах, сильно отклоняющихся от идеальной. Число теоретических тарелок, необходимых для разделения данной системы, наиболее целесообразно определять расчетом по тарелкам. Уравнения и зависимости, выведенные для этого определения, в данном случае неприменимы вследствие весьма значительных различий относительной летучести. В литературе описан алгебраический метод [34] расчета минимальной кратности орошения для азеотропной системы. Другой метод вычисления минимальной кратности орошения при азеотропной перегонке основывается [31] на расчете по тарелкам в секции питания колонны. Для этого используют уравнения, определяющие равновесие жидкость — пар для тройной азеотропной системы, путем построения зависимости между относительными летучестями трех пар компонентов п отношением концентраций этих компонентов в жидкой фазе. [c.130]

Как показали исследования равновесия пар — жидкость в системе циклогексанон — циклогексанол, относительная летучесть циклогексанона и циклогексанола незначительна при атмосферном давлении и возрастает с повышением вакуума (рис. 18). Это означает, что разделение этих компонентов ректификацией целесо- [c.71]

ЧТО его концентрация в паре меньше, нежели в жидкости. Кривые, подобные кривым для смесей хлористый водород—вода и этанол—толуол на рис. 7, указывают на максимальное отклонение от закона Рауля и соответствуют значительному изменению относительной летучести с концентрацией. Если кривая на графике пересекает диагональ, то это означает, что система [c.25]

Влияние растворителя и его концентрации на коэффициент активности обоих компонентов двойной системы, взятых в эквимолярном отношении, показано на рис. 2. Коэффициент активности каждого из компонентов увеличивается по мере увеличения концентрации растворителя от О до 100%. Коэффициент активности компонента А возрастает более быстро, нежели коэффициент активности компонента В. Это отражается на изменении относительной летучести этих двух компонентов при изменении концентрации растворителя, что также показано на рис. 2. Для того чтобы добиться относительной летучести, равной 2 или еще большей, необходимо, чтобы в жидкости находилось, по крайней мере, 50 мол. % растворителя. [c.274]

Анализ числа степеней свободы проектирования полной колонны в рассматриваемых условиях разделения показывает, что истинная вариантность такой системы V = 4. Поэтому для выполнения указанных расчетов принимают число тарелок вверху и внизу колонны, флегмовое число и расход дистиллята. Следовательно, в исходные данные кроме расхода сырья и его состава включают относительные летучести компонентов и потоки пара и жидкости но [c.310]

Выбор разделяющих агентов. Из изложенного следует, что выбор разделяющих агентов для процессов азеотропной и экстрактивной ректификации должен основываться на оценке степени неидеальности бинарных систем, образованных каждым компонентом заданной смеси с предполагаемым разделяющим агентом. Для процессов азеотропной ректификации нужно еще, чтобы разделяющий агент образовывал азеотропы с компонентами, отгоняемыми в виде дистиллята. Поэтому возникает необходимость установления факта образования этих азеотропов и определения свойств (состава и температуры кипения). Все методы выбора разделяющих агентов можно разделить на две группы 1) основанные на использовании данных о свойствах растворов, образуемых компонентами заданной смеси и предполагаемыми разделяющими агентами 2) методы, использующие данные о свойствах индивидуальных веществ. Методы первой группы базируются на связи свойств компонентов и образуемых ими растворов со степенью их неидеальности. Наиболее надежное заключение о пригодности того или иного вещества как разделяющего агента можно получить по данным о равновесии между жидкостью и паром. Можно также использовать данные о растворимости и свойствах азеотропных смесей, дающие возможность количественно определять степень неидеальности бинарных систем. Эти данные систематизированы в специальных справочниках [19, 25, 35]. Для качественной оценки можно руководствоваться правилом, что разделяющий агент в наибольшей степени увеличивает относительную летучесть тех компонентов заданной смеси, которые имеют с ним меньшую взаимную растворимость. При выборе разделяющих агентов по свойствам азеотропов учитывается, что близкие члены одного гомологического ряда образуют системы, мало отличающиеся от идеальных. [c.562]

Углеводород Содержание, мол. % Относительная реакционная способность системы газ -жидкость Относитель- ная летучесть Относительная реакционная способность системы жидкость — жидкость [c.37]

Данные о равновесии жидкость - пар в системах бензол - тиофен - диметилформамид (или N-метилпирролидон) представлены в работах [189-192]. В качестве примера в табл. 13 приведены коэффициенты относительной летучести систем бензол - тиофен и тиофен - толуол [191]. [c.42]

Системы стабилизации основных параметров процесса (давления, расхода, температуры , уровня жидкости) реализуются с использованием достаточно простых схем и обычных средств регулирования. Такие системы оправдывают себя при разделении смесей, компоненты которых имеют сильно различающиеся физические свойства, например, относительные летучести при постоянном составе сырья и мало меняющейся температуре процесса. Для улучшения работы ректификационных систем здесь применяют системы автоматического регулирования по отклонению состава продуктов, для чего используют анализаторы качества в контуре ре-1гулирования. Среди различных анализаторов качества наибольшее распространение получили хроматографы. [c.328]

Фазовое равновесие жидкость — пар в системах углеводороды— экстрагент (включая также абсолютные значения коэффициентов активности компонентов) может быть описано с помощью уравнений Ренона — Праузнитца и Вильсона. Однако при использовании в этих уравнениях констант, вычисленных только по данным исследований фазового равновесия в бинарных системах, не достигается достаточной точности расчета коэффициентов относительной летучести трудноразделимых пар углеводородов [c.671]

Математическое описание колонны с учетом применяелшх допущений (постоянство мольных потоков пара и жидкости по высоте, постоянство коэффициентов относительной летучести компонентов, равновесие пара и жидкости на тарелке, питание подается в колонну в жидкой фазе при температуре кипения) приведено в примере 1 (система уравнений (12—6), поэтому на стр. 370 нредставлена только программа, записанная на Алголе). [c.368]

Гарнер и Эллис [17] для установления связи между коэффициентом относительной летучести бинарной системы в прнеут-ствии разделяющего агента и температурами кипения смесей исходили из анализа опытных данных по равновесию между жидкостью и паром в 9 трехкомпонентных системах. Оказалось, что имеется линейная зависимость между коэффициентом относительной летучести бинарной системы и разностью темпе- ратур кипения АГ одинаковых по составу смесей разделяющего агента с исходными компонентами при постоянном отношении концентрации последних. Это наглядно видно из рис. 11, на котором представлены зависимости Ор от АГ при разных отношениях концентраций компонентов бинарной смеси (Х11Х2). Как видно из рис. И, опытные точки для разных систем при постоянных значениях Х1/Х2 группируются около прямых линий. При рассмотрении данных для различных систем было найдено, что наклон этих прямых линий и точка их пересечения с ординатой А7 =0 определяются степенью неидеальности системы, образованной низкокипящим компонентам заданной смеси и разделяющим агентом. Мерой неидеальности является логарифм [c.49]

Содержание разделяющего агента в паровой фазе Ур зависит от его концентрации в жидкости и летучести по отношению к компонентам заданной смеси р. Величина р, как и для любой нендеальной смеси, является функцией состава. Вверху колонны разделяющий агент находится в смеси с отгоняемыми компонентами, с которыми он образует системы с наибольшими отклонениями от закона Рауля. По мере приближения к кубу возрастает концентрация компонентов, с которыми разделяющий агент образует системы с наименьшей степенью неидеальности. Соответственно с этим при малом различии температур кипения чистых компонентов исходной смеси р уменьшается по высоте колонны от ее верха к кубу. Если отгоняемый компонент имеет более низкую температуру кипения, чем остающийся в кубе, то коэффициент относительной летучести разделяющего агента может изменяться в обратном направлении. При небольшом из-мeнeнliи р, имеющем обычно место при большом различии температур кипения компонентов заданной смеси и разделяющего агента, для расчетов может использоваться усредненное значение р. Например, при концентрации разделяющего агента л р = 0,7 мол. доли и изменении р от 0,15 до 0,1 величина 1/(1—//р) изменяется от 1,35 до 1,24, что отвечает отклонению от средней величины 1,295, равному 4,2%. [c.222]

Сочетание фракционированной конденсации с низкотемпературной ректификацией. Для фракционировки природного газа, чаще более тощего,, применяется третий тип установок, в которых большие количества метана начала отделяются от этана и вышекипящих простым методом однократного частичного ожижения с расширительным или внешним охлаждением. При нормальном давлении метан и этап далеко отстоят друг от друга по температурам кипения ( — 161,4° и —88,3°), но ири повышенных давлениях и низких температурах разделение их сильно затрудняется вследствие ретроградного увеличения констант равновесия этана и вышекипящих углеводородов в этих условиях. Это приводит к резкому падению относительной летучести метана и малому извлечению этана при однократной конденсации. По такой схеме работает завод в Габе (США, штат Кентукки), выделяющий из тощего природного газа этан, пропан, бутан и более тяжелые углеводороды [20), (рис. IV. 13). Производительность завода по сырью 21 млн. газа в суткн. Природный газ под давлением 40 ата обезвоживается и затем охлаждается до температуры — 65- --75°, при этом конденсируется значительное количество этана и более тяжелых компонентов. Сконденсированная жидкость-отделяется в сепараторе 4, а остаточный газ после теплообмена с входящим сырьем компримируется и возвращается в газопровод. Ожиженные компоненты дважды испаряются в 5 и б ири последовательно снижающемся давлении и затем ректифицируются для выделения фракций этана и вышекипящих углеводородов. Холодные продуктовые потоки доводятся до обычной температуры теплообменом с конденсирующимися хладагентами этано-пропановой каскадной системы, которая покрывает недостачу холода в процессе. [c.174]

Уравнение (3.97) применимо к бинарным системам и к любой паре компонентов, содержа1цихся в многокомпонентной системе. На стадии приближенных расчетов многокомпонентной ректификации достаточно достоверные данные по содержанию в дистилляте и кубовом остатке имеются только для ключевых компонентов. Поэтому расчет. V,,,,., по уравнениям Фэнске проводится при 1 = 1 и / = й. Порядок расчета минимального числа теоретических ступеней показан на рис. 3.14, Средние относительные летучести сс,,,,, обычно определяют как среднегеометрические значения относительных летучестей в самом верху колонны (при составе пара, одинаковом с составом дистиллята) и в само.м низу колонны (при составе жидкости, совпадающем с составом кубового остатка). [c.128]

Пример Пусть требуется разделить зквимолекулярную смесь А ц В ъ колонне периодического действия, имеющей три тарелки к, куб. К. п. д. тарелки = 0,5, а к. п. д. куба равен 1. Относительная летучесть системы а = 2. Содержимое для каждой тарелка составляет 5 молей содержимым конденсатора можио пренебречь. Куб загружается через флегмовую линию жидкостью в количестве 115 молей прн температуре кипения. Флегмовое отношение 4. Определить состав продукта в зависимости от количества отгоняемой жидкости в кубе. [c.343]

Число степеней свободы системы формальдегид — вода, естественно, может стать меньше двух при возникновении каких-либо дополнительных связей между формальдегидом и водой. Так, Ис = = 1 в точке, в которой состав жидкости и пара одинаков, т. е. если коэффициент относительной летучести а= усн20-хц о)/(хсн о- Ун2о) = 1, где X и / — мольные доли компонентов в жидкости и в парах и т. д. [c.135]

Рис. 47. Зависиность коаффи-циеита относительной летучести СНяОн/НаО тройной системе от мольного содержания метанола в жидкости Хг (%) при изненеиии состава по секущей концентрационного треугольника х, хз =0,ЪЪ. Давление 7 — 101,3 кПа 2 — 26,7 кПа.

Таким образом, было показано, что наиболее важными переменными, определяющими диффузию между парами и флегмо , являются вязкость жидкости и относительная летучесть компонентов системы, причем другие свойства жидкостей и паров и конструкция тарелки и колпачка оказывают сравнительно небольшое воздействие на эффективность работы тарелкн. Попытки расчета эффективности тарелки на основе чисто теоретического анализа механизма образования и роста пузырьков не дали положительных результатов вследствие большой сложности рассматриваемого явления. Пришлось обратиться к экспериментальному исследованию. [c.360]

Нами исследовано фазовое равновесие смеси 2,6-лу-тидин — р-пиколин —-7-ПИК0ЛИН и системы, образованной этими компонентами с гидроокисью и сульфатом аммония, ДЛЯ выяснения влияния аммонийных солей на относительную летучесть компонентов смеси и возможность их применения в качестве разделяющего агента. Исследование равновесия жидкость — пар проводили циркуляционным методом на смеси чистых веществ. Состав иокусственных смесей, а также равновесных фаз, [c.116]

Изменение давления (температуры) оказывает различное, часто значительное влияние на фазовое равновесие жидкость — пар, причем обычно относительная летучесть компонентов под вакуумом возрастает [70, 71]. А. Г. Мо-рачевским рассмотрено влияние температуры (давления) на изменение состава и относительную летучесть компонентов в азеотропных и неазеотропных системах и показано, что при изменении температуры на несколько десятков градусов зависимость состава пара от температуры практически линейна и может быть рассчитана с помощью уравнений [c.112]

Из рассмотренного механизма становится понятным влияние соли на равновесие жидкость — пар. Пары, равновесные с жидкостью, обогаидаются компоненто1М, менее сильно взаимодействующим с ионами соли, ввиду увеличения его локальной концентрации. Это вызывает повышение относительной летучести компонентов в системе с солевым агентом, зависящее от. концентрации последнего. Относительная летучесть обычно возрастает, если соль лучше растворяется в более летучем компоненте. [c.29]

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]

Таким образом, условия равновесия между жидкостью и паром в бинарной системе определяются значением коэффициента относительной летучести. Из определения (IV-95) видно, что последний зависит от свойств чистых компонентов, учитываемых отношением PIIPI, а также от интенсивности взаимодействия молекул этих компонентов в растворе, учитываемой отношением Коэффи- [c.136]

Как видно из этих неравенств, характер распределения компонентов между жидкостью и паром определяется значениями коэффициентов относительной летучести. Очевидно, что при. чюбых значениях этих коэффициентов все три неравенства одновременно выполняться не могут в силу очевидного условия Ух -f Уг + /з = + + 2 -f Xg = 1. При этом даже в идеальной системе неизбежно изменение знака одного из неравенств при определенном соотношении концентраций компонентов. [c.289]

Вебер и др. сообщили об исследовании переходных характеристик колонны с колпачковыми тарелками диаметром 600 мм, работающей при различных условиях вплоть до точки захлебывания на системе ацетон — бензол. Они измеряли изменение состава на тарелке как функцию времени после того, как было произведено ступенчатое изменение скорости флегмы, состава флегмы или скорости паров в колонне. Кривые состав — время для различных тарелок были построены по известным данным о захвате жидкости на тарелках и в сливных трубках, относительной летучести, наклоне рабочей линии и к. п. д. тарелки с помощью уравнений возмущения, выведенных Лембом и Пигфордом Эти уравнения оказались пригодными для характеристики переходного состояния ректификационных колонн. [c.379]