Коэффициент разделения жидкости

Разработан целый ряд методов определения коэффициента разделения жидкость — пар, наиболее употребительные из них рассмотрены в книгах [7, 8]. Однако большинство этих методов часто непригодны или мало удовлетворительны для разбавленных растворов, особенно при малом различии свойств компонентов смеси. [c.14]

Сравнение экспериментальных и идеальных коэффициентов разделения жидкость —пар некоторых разбавленных растворов при атмосферном давлении [c.36]

Коэффициенты разделения жидкость пар разбавленных растворов некоторых примесей в гидридах при давлении 760 мм рт. ст. [125—129] [c.196]

Как видно пз таблиц, значение к для большинства систем значительно отличается от единицы и превосходит соответствующие значения коэффициента разделения жидкость—пар. Это свидетельствует о том, что кристаллизация является эффективной как [c.28]

Значения коэффициента разделения жидкость — пар и жидкость — твердое тело в системах летучее неорганическое вещество — примесь [c.69]

Приведенные выше уравнения показывают, как по изотермам кажущейся адсорбции можно вычислить истинную адсорбцию, состав адсорбированной фазы и коэффициент разделения, если известна величина норового объема. Другим способом получения этих величин является метод адсорбции непосредственно из паровой фазы, В этом методе адсорбент помещается в паровую фазу над бинарным раствором известного состава, а затем по разностям количеств и концентрации исходного и полученного растворов определяется общая адсорбция каждого компонента. Поскольку все три фазы — жидкая, паровая и адсорбированная — находятся. в равновесии, состав адсорбированной фазы должен быть тем же, что и при непосредственном контакте с жидкостью. Впервые этот метод был применен в 1913 г. Вильямсом к системе уксусная кислота — вода — древесный уголь [49], однако до настоящего времени он мало использовался. Вильямс вывел также уравнение для расчета изотермы истинной адсорбции, которое хотя и отличается по форме, но все же эквивалентно уравнению (6). [c.140]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

При постоянном коэффициенте относительной летучести для двухкомпонентного раствора и при равновесии пара и жидкости коэффициент разделения /, для компонента г при известном значении разделения для компонента к имеет следующие значения [c.84]

При молекулярной дистилляции молекулы пара удаляются с поверхности испарения сразу же после их образования, и равновесие между паром и жидкостью не успевает установиться. Поэтому разделяющий эффект молекулярной дистилляции определяется не отношением давлений насыщенного пара компонентов смеси, или относительной летучестью а (см. стр. 475), а отношением скоростей испарения компонентов смеси, или коэффициентом разделения а . [c.515]

Во втором издании шире представлены химические методы глубокой очистки. Добавлены новые разделы, посвященные расчету коэффициента разделения при фазовом равновесии жидкость— пар и твердое тело — жидкость, периодической ректификации с постоянным и дискретным отбором продукта. Больше внимания уделено вопросам многократной перегонки и многократной перекристаллизации, загрязняющему действию материала аппаратуры при кристаллизационной очистке веществ, глубокой очистке от взвешенных частиц. Соответственно сокращены некоторые из рассмотренных в первом издании разделов произведены необходимые исправления. При этом общий план построения книги сохранен прежним основное внимание в ней, как и ранее, уделено дистилляционным и кристаллизационным методам глубокой очистки. [c.3]

Относительная летучесть интересующего компонента разделяемой смеси, которая в принципе всегда является многокомпонентной, зависит прежде всего от свойств компонентов смеси. Учет этой зависимости составляет одну из основных задач теории и практики разделения смесей. Разумеется, и при глубокой очистке веществ рабочим объектом также является многокомпонентная смесь, состоящая из очищаемого вещества и примесей. Однако здесь мы имеем специфическую особенность, которая заключается в том, что исходное очищаемое вещество содержит примеси уже в сравнительно небольших количествах. Обычно для достижения этой цели применяется предварительная очистка вещества. Таким образом, при глубокой очистке веществ приходится иметь дело с разбавленными растворами. В таких растворах содержание каждого из растворенных веществ (примесей) незначительно по сравнению с содержанием растворителя (основное вещество) и поэтому взаимным влиянием примесей в них можно пренебречь. Следовательно, в этом случае разделяемую многокомпонентную смесь условно можно рассматривать как бинарную, состоящую из основного компонента и данной примеси. При этом обычно принимают также, что в паровой фазе (при невысоких давлениях) ввиду ее большой разряженности отсутствует взаимодействие не только между молекулами примесей, но и между молекулами примесей и основного компонента, т. е. тем самым постулируется, что образующийся из жидкости пар представляет собой идеальный газ. Но даже при указанных упрощающих допущениях установление зависимости коэффициента разделения от свойств компонентов такой псевдобинарной смеси представляет непростую задачу. [c.33]

Понятием коэффициент разделения мы уже пользовались при рассмотрении химических методов глубокой очистки веществ. Применительно к бинарной системе жидкость — пар, обозначая через молярную долю примесного компонента в жидкости, а через у —молярную долю этого же компонента в равновесном с жидкостью паре, будем иметь [c.33]

Взаимосвязь между этими величинами и коэффициентом разделения можно установить следующим образом. Обозначим через N общее число молей жидкой смеси в некоторый момент процесса испарения, в который молярная доля примеси равна х. Принимаем, что в любой момент процесса испарения количество паровой фазы пренебрежимо мало по сравнению с количеством жидкой фазы. Исходя из этого допущения, можно полагать, что если молей жидкости переходит в пар, то содержание примеси в образовавшемся паре будет равно уйМ, где г/ —молярная доля примеси в паре. В результате испарения раствора изменяется и его количество и его состав, Поэтому уравнение баланса можно записать как [c.41]

Для фазового равновесия твердое тело — жидкость коэффициент разделения а, так же как и для фазового равновесия жидкость— пар, можно оценить расчетным путем. Так, например, наиболее простое выражение для расчета коэффициента разде- [c.111]

Таблица I1I.1. Данные для расчета коэффициента разделения при равновесии твердое тело — жидкость и сравнение полученных результатов с экспериментом

Из табл. III.1 следует, что в отличие от уравнения (III.3) соотношение (П1.4) позволяет достаточно надежно предсказать, в какой фазе должен концентрироваться примесный компонент при фазовом равновесии твердое тело — жидкость и ориентировочно оценить коэффициент разделения. [c.113]

Рассмотрим однократный процесс. Если коэффициент разделения больше единицы, то образующаяся в ходе процесса твердая фаза будет иметь более высокую концентрацию примеси, чем остающаяся жид- кость. По мере продвижения фронта кристаллизации обеднение жидкости примесью будет более заметным и верхний слой жидкости может быть уже в значительной степени освобожден от примеси. Если же ко- [c.114]

Если коэффициент разделения значителен, то очистку раствора можно провести простой перегонкой, испаряя очищаемую жидкость с последующей конденсацией образовавшегося пара. Однако значительно более эффективными являются процессы ректификации. Они осуществляются в аппаратах колонного типа, заполненных насадкой, или имеющих многочисленные поперечные перегородки — тарелки с отверстиями. В процессе ректификации происходит испарение жидкости, и сконденсировавшийся в верхней части колонны пар стекает вниз по тарелкам или насадке. За счет встречного движения пара и жидкости достигается многократный массо- и теплообмен, в результате которого более летучий компонент накапливается преимущественно в верхней, а менее летучий — в нижней части колонны. [c.317]

При плавке в электронном пучке испарение протекает по молекулярному режиму, когда длина свободного пробега молекул соизмерима с размерами камеры, и динамическое равновесие жидкость — пар не устанавливается. При молекулярном испарении, когда все молекулы после отрыва от поверхности расплава попадают на поверхность охлаждаемых стенок и обратно в расплав не возвращаются, коэффициент разделения / выражается уравнением [c.355]

Значение коэффициента разделения веществ между несмешивающимися жидкостями очень редко бывает равным 1,00. Как Вы думаете, почему это так [c.192]

Поскольку различие молекулярных масс изотопных разновидностей молекул весьма мало, то, естественно, мал и коэффициент разделения. Вот почему эффективность разделения при диффузии весьма повышается, если применить к этому методу принцип фракционной колонки. Отличие от колонки, в которой осуществляется перегонка жидкостей, здесь заключается лишь в том, что вместо тарелок в такую колонку вмонтированы диффузионные ячейки. [c.41]

Для системы пентанол-1 — циклогексанон было исследовано равновесие пар — жидкость при давлениях от 98 до 12 кПа [7]. Установлено, что коэффициент разделения (или относительная [c.71]

Коэффициенты разделения могут быть найдены как по экспериментальным данным, так и из теоретических соображений. Многие важные свойства коэффициентов разделения можно получить из анализа их связей с профилями потоков и температур в колонне. Исходя из уравнений материального баланса и фазового равновесия можно выразить р через величины потоков пара У , жидкости L и их температур 1, на тарелках [c.117]

В статье рассмотрено понятие коэффициента разделения компонента исходной смеси между продуктами ректификационной колонны. Приведены выражения коэффициентов разделения через величины потоков пара и жидкости и температуры на тарелках колонны. Указаны основные свойства коэффициентов разделения сравнительно слабая зависимость от состава сырья, монотонное уменьшение с увеличением температуры кипения компонентов (для узких нефтяных фракций), приблизительно линейная зависимость логарифмов коэффициентов разделения от логарифмов кипения для распределяющихся компонентов. Рассмотрено применение коэффициентов разделения в процессе последовательных приближений к решению при расчете тарельчатых моделей ректификационных колонн. [c.208]

По физическому смыслу методы разделения смесей при их частичной кристаллизации аналогичны методам перегонки, когда система пар-жидкость и процессы частичной конденсации и испарения аналогичны системе жидкость - кристаллы и процессам частичной кристаллизации и растворения. По аналогии с перегонкой отношение концентраций в равновесных кристаллической и жидкой фазах (а) называют коэффициентом разделения. [c.299]

Опишите процессы разделения растворов частичной кристаллизацией. Сопоставьте коэффициент разделения при кристаллизации с коэффициентом относительной летучести при перегонке жидкостей. [c.312]

Метод состоит в установлении равновесия между наром и жидкостью и аналитическом онределении состава равновесных фаз у и X. Коэффициент разделения вычисляют но уравнению (1-1) или (1-2) последнее для разбавленных растворов принимает вид (1-11). Необходимо, чтобы различие равновесных составов нара и жидкости было велико но сравнению с возможной ошибкой анализа. Поэтому использование данного метода возможно только в тех случаях, когда величина а достаточно велика и анализ фаз может быть проведен с удовлетворительной точностью. [c.15]

Простейший способ осуществления метода однократного контакта—отгонка от большого объема исходной смеси небольшой порции дистиллата. Если коэффициент разделения а не слишком велик, а количество дистиллата мало по сравнению с количеством исходной смеси, можно считать состав жидкости в кубе постоянным и равным составу исходной смеси Хд. Тогда а = у/х , где у — состав дистиллата, принимаемый равным составу равновесного нара. Чтобы состав пара отвечал условию равновесия, необходимо вести испарение (перегонку) достаточно медленно , перемешивать весь объем жидкости, а также и исключить частичную конденсацию пара до выхода его из куба. Такой метод может быть использован и для определения а под высоким давлением [9]. Недостаток его — потребность в большом объеме исходной смеси. [c.15]

По данным [7, 8] триметиларсин, полученный взаимодействием треххлористого мышьяка и метилмагнийбромида в среде ди-бутилового эфира, содержит суммарное количество микропримесей (анализ выполнялся по И элементам ) -1 10 и 8—10 вес. % органических соединений. Для оценки эффективности его очистки были использованы данные по температурным зависимостям давления пара, плотности и вязкости триметиларсина и идентифицированных в нем нримесей алкильных производных элементов II—VI групп периодической системы, а также данные по коэффициентам разделения жидкость — пар разбавленных растворов примесей в нем. После проведения ректификации был получен триметиларсин с содержанием микропримесей (11 элементов) [c.103]

В настоящее время одним из основных методов глубокой очистки веществ является ректификация. Известны работы [1, 2] по применению ректификации для концентрирования примесей, однако использование более простого дистилляциониого метода нецелесообразно. Наиболее подходящим является кристаллизационный метод, о чем свидетельствуют значения коэффициента разделения основных примесей в рассматриваемых здесь веществах особой чистоты (табл. 1). Из таблицы видно, что значения коэффициента разделения жидкость—твердое тело (аж-т) для приведенных систем на 1, 2 порядка превосходят значения коэффициента разделения жидкость — пар ( -п). [c.68]

Майр и соавторы [33] разработали метод анализа экспериментальных данных для равновесного процесса, при котором бинарная смесь пропускается через длинную колонну, заполненную неподвижным и первоначально сухим силикагелем. Вслед за этой смесью вводится жидкость, полностью вытесняющая оба компонента из адсорбента. По аналогии с перегонкой при полном орошении эти авторы рассчитали коэффициент разделения Л для различных систем. Они также расширили аналогию, вычислив высоты, эквивалентные одной теоретической тарелке. Такие высоты нельзя применять, если лимитирующил фактором процесса является скорость переноса. [c.156]

Два важных свойства адсорбента—коэффициент разделения а и скорость адсорбции — в бсльшой степени зависят от среднего диаметра пор. Избирательное действие адсорбента проявляется только по отношению к тому слою молекул, который прилегает к его поверхности. Отсюда ясна зависимость избирательной адсорбции от удельной поверхности. По-видимому, жидкость, находящаяся в центре поры, имеет тот же состав, что и жидкость вне адсорбента. Вследствие этого величина коэффициента разделения должна убывать по мере увеличения диаметра поры. С другой стороны, увеличение диаметра поры благоприятствует увеличению скорости адсорбции. Для некоторых сортов силикагеля величина среднего диаметра поры только немного больше утроенного диаметра молекулы бензола, и в результате относительно небольшого прироста величины диаметра поры скорость адсорбции может значительно увеличиться. Идеальным является такой адсорбент, в котором достигнуто необходимое равновесие между избирательностью и скоростью адсорбции. По мере увеличения размеров молекулы или вязкости адсорбата влияние скорости адсорбции на процесс становится более ощутимым. [c.160]

В литературе описано много конструкций таких приборов. Схема одного из них приведена на рис. 9. Пар, образующийся при кипении в емкости (кубе) А, поднимается во внутренней трубке 5 и конденсируется в холодильнике Сл, конденсат стекает в приемник В, откуда его избыток поступает в куб Л. Температура стенок трубки с помощью внешнего нагревателя 7 поддерживается при температуре кипения жидкости во избежание частичной конденсации пара на стенках трубки и связанного с этим дополнительного разделения компонентов смеси. В течение опыта нижний конец трубки 5 остается частично погруженным в кипящую жидкость, в результате чего пар из паровой рубашки не попадает в холодильник С , а поступает в холодиль-1ШК Сп, где конденсируется конденсат поступает в куб А. Таким образом, в приборе имеет место циркуляция жидкости, отсюда и лазвание метода. Через некоторое время собранный в приемнике дистиллят практически будет иметь состав, отвечающий составу пара, равновесного с жидкостью в кубе А. На основании результатов анализа проб жидкости из приемника В и куба А по уравнению (11.4) или (П.5) нетрудно найти а. Циркуляционный метод дает хорошие результаты, когда величина а исследуемой системы не очень велика. Отмеченное ограничение обусловлено тем, что в процессе циркуляции парожидкостной смеси сосуществующие фазы не находятся в термодинамическом равновесии. При этом особенно заметно составы фаз отличаются от равновесных в системе с большими значениями а вследствие повышенного испарения низкокипящего компонента. Поэтому для определения коэффициента разделения в таких системах целесообразно использовать метод статического уравновешивания фаз. Циркуляционный метод приводит к неточным результатам и тогда, когда коэффициент разделения мало отличается от единицы, поскольку при этом трудно с удовлетворительной точностью определить различие в составах фаз, даже если в распоряжении имеется достаточно чувствительный метод анализа. В этом случае лучше воспользоваться методом релеевской дистилляции. [c.45]

С понижением температуры коэффициент разделения в дистилляционных методах почти всегда повышается. Кроме того, при пониженном давлении частичная конденсация может быть избирательной, так как при этом наблюдается высокая скорость диффузии, обеспечивающая более свободный доступ молекул примеси к поверхности конденсатора. Поэтому и в кубе и в конденсаторе ректификационной колонны даже при работе с отбором продукта может иметь место некото]рый эффект разделения. При обычной же ректификации такое разделение по существу имеет место лишь в кубе колонны. Следовательно, при проведении дистилляционных процессов под пониженным давлением можно ожидать не только уменьшения вероятности термического разложения перегоняемой жидкости, но и более высокого эффекта разделения. Следует, однако, иметь в виду, что при уменьшении давления в колонне изменяются и другие параметры процесса, такие, как скорости потоков фаз, их количества и т. д. это ведет, как показали экспериментальные исследования, к увеличению ВЭТТ (ВЕП). Таким образом, с понижением давления в колонне возрастают и коэффициент разделения а и ВЭТТ. При понижении давления в области давлений, близких к атмосферному, преобладающим является рост коэффициента разделения в результате разделительная способность колонны увеличивается. По достижении некоторого давления эффект возрастания ВЗТТ начинает преобладать над эффектом возрастания а разделительная способность колонны начинает уменьшаться. Следовательно, в каждом конкретном случае разделения той или иной смеси должно иметь место оптимальное значение давления, при котором в колонне достигается наибольший фактор разделения. [c.100]

Очевидно, что каждая ступень построенной ломаной заключена между кривой равновесия и рабочей линией одной теоретической тарелки колонны. Аналогично поступают и при расчете насадочных ректификационных колонн. В этом случае вводится понятие эквивалентной высоты теоретической тарелки — высота насадки, которая имеет тот же коэффициент разделения, что и одна теоретическая тарелка, т. е. участок наса-дочной колонны, на котором происходит изменение состава, соответствующее одной ступени диаграммы Мак-Кэба — Тиле, Как следует из изложенного выше, при увеличении числа тарелок концентрация низкокипящей фракции в жидкости приближается к 1007о. но некоторые бинарные смеси отличаются тем, что содержание дистиллата достигает заданной величины меньше 100%, которая не может быть превышена при ректификации даже в случае бесконечно большого числа тарелок. Такие смеси называются азеотропными. Они отличаются тем, что кривая Х = Х ) пересекает диагональ диаграммы равновесия, где кривая равновесия проходит через точку [c.456]

В случае, когда в смеси присутствуют два адсорбтива, равновесие аналогично бинарным смесям в системе жидкость-пар представляется графически в координатах у-х. Если составы фаз выражаются в молярных долях менее сорбирующегося компонента (по аналогии с перегонкой более летучего ), кривые адсорбционного равновесия располагаются выше диагонали (рис. 20-2), а их кривизна отражается величиной а, определяемой по выражению (20.8). Как видно из рис. 20-2, при увеличении температуры коэффициент разделения а уменьшается. Аналогичное действие на а оказывает увеличение давления. [c.194]

При адсорбции газовых смесей поглощаются все их компоненты в количествах, соответствующих избирательным свойствам адсорбента. В равновесных условиях каждому составу газовой фазы отвечает определенный состав адсорбированной фазы. Зависимость между этими составами при постоянном суммарном давлении поглощаемых компонентов отражается диаграммой адсорГ-ционного равновесия. Так, на рис. ХП1-2, а приведена такая диаграмма для смеси этан—этилен на цеолите СаА, силикагеле кем и активном угле СКТ при 20 °С здесь на оси ординат отложена мольная концентрация этана в адсорбированной фазе а на оси абсцисс — в газовой фазе (СаН ), . В отличие от системы жидкость—пар, равновесие которой при р = onst определяется только свойствами компонентов, на адсорбционное равновесие оказывает еще большое влияние природа адсорбента. Как видно из рис. ХП1-2, на цеолите и силикагеле адсорбированная фаза по-разному обогащается этиленом, а на активном угле происходит ее обогащение этаном. Мерой избирательности адсорбции является коэффициент разделения [c.619]

Один из первых основных постулатов ГЖХ заключался в том, что объем удерживания (коэффициент распределения) не зависит от величины пробы, т. е. разделение происходит в области Генри. Если ограничиться только растворимостью в жидкости, то необходимо, чтобы коэффициент распределения жидкость— газ К не зависел от концентрации раствора. Действительно, для большинства газохроматографических систем закон Генрн справедлив вплоть до мольной доли 0,01. При более высоких концентрациях раствора коэффициент распределения изменяется, причем изотерма растворения имеет антилэнгмюров-скую форму чем больше концентрация раствора, тем больше коэффициент распределения и, соответственно, объем удерживания. При вводе больших проб жидкости в дозатор хроматографа концентрация раствора в начале колонки достигает мольной доли 0,2, что отражается на значении экспериментально определяемого объема удерживания. Зависимость коэффициента [c.37]

Описываемый метод рекомендуется для определения малых коэффициентов разделения, поскольку, увеличивая степень сжатпя GJGn, можно добиться достаточно большого (для получения требуемой точности) изменения состава жидкости. [c.16]