Теоретическая оценка коэффициента разделения

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА РАЗДЕЛЕНИЯ [c.35]

Проведены количественные сравнительные испытания порошков синтетической двуокиси кремния, силикагеля КСК, силохрома и некоторых зарубежных образцов силикагелей методом ТСХ на смесях красителей и смеси хлоридов кобальта и никеля. Предложено проводить оценку качества сорбента по совокупности характеристик разделения величинам Rf, числу теоретических тарелок, коэффициентам разделения и воспроизводимости. [c.230]

Из соотношения (IV.8) следует, что коэффициент разделения при термодиффузии без конвекции нетрудно определить, если известна постоянная термодиффузии ат (термодиффузионный фактор), зависящая от природы компонента смеси. С некоторым приближением ат может быть найдена расчетным путем исходя из положений молекулярной теории смеси газов с наложенным на эту смесь температурным градиентом. Для проведения соответствующих расчетов требуется знание характера межмолекулярного взаимодействия в заданной газовой смеси. Теоретическое вычисление постоянной термодиффузии возможно лишь при использовании той или иной модели межмолекулярного взаимодействия. Выбор модели определяется требуемой точностью оценки величины ат и связанными с ней расчетными трудностями. Соответствующие вычисления существенно упрощаются для смесей изотопов. [c.162]

Измеренный коэффициент обогащения изотопной смеси Хе- Хе составил около 20%, что неплохо согласовывалось с теоретическими оценками с учётом экспериментальных данных для скорости вращения газа. Ряд экспериментов был проведён на парах лития [24]. Чтобы избежать конденсации паров на стенках камеры, разряд инициировался на смеси Не-Хе или гелии, а затем литиевый пар подавался из испарителя через катодное отверстие. Оптические измерения показали, что скорость вращения атомов лития достигает (5 -ь 6) 10 м/с. Разряд характеризовался сильным радиальным градиентом давления, однако достичь однородного распределения давления вдоль оси разрядной камеры не удалось. Коэффициент разделения изотопов в смеси изменялся в диапазоне а = 1,2 -ь 1,4. [c.333]

При исследовании температурной зависимости скорости выделения водорода на жидком сплаве ртуть—галлий (2,1 ат.% Нд) как в кислом, так и в щелочном растворе были обнаружены очень высокие значения предэкспоненциального множителя, причем по крайней мере для кислого раствора экспериментальная величина (lg =7,6) на порядки превосходила любые разумные теоретические оценки верхнего предела значения предэкспоненты [45]. Естественно поэтому было предположить, что экспериментальная величина существенно искажена из-за температурной зависимости состава поверхности сплава. Это предположение было проверено с помощью кинетического изотопного эффекта. Действительно, если бы истинное значение предэкспоненты для сплава ртуть—галлий было бы велико, существенно превышая соответствующие величины для галлия и ртути, то можно было бы предположить, что туннелирование на сплаве происходит легче, чем на чистых металлах, и, соответственно, можно было ожидать более низкого коэффициента разделения изотопов. В действительности, однако, наблюдается прямо противоположная картина — коэффициент разделения не только не уменьшается, а, наоборот, возрастает, причем его максимальное значение достигается при содержании ртути 0,24 ат.%, а для сплава, насыщенного ртутью (2,14 ат.%), 5н/т падает до величины, соответствующей чистой ртути (и галлию, так как при [c.47]

Для оценки необходимого количества воды, поданной сверху, может служить следующий расчет. Содержание одного из изотопов равно вначале ш х = х а" в конце, где п — число теоретических тарелок и а — коэффициент разделения данного изотопа для одной тарелки. Вода поступает сверху в колонку с содержанием изотопа х , а пар покидает ее с меньшим содержанием Хд а. Если постоянный объем в кипятильнике равен V и если пренебречь объемом флегмы и временем, потребным для достижения термического равновесия, то имеет место следующее соотношение [c.287]

Теоретически, как будет показано ниже, фактор разделения достигает своего предельного значения через бесконечно большое время. Однако в реальных случаях уже через некоторое конечное время, отсчитываемое с момента начала работы колонны, фактор разделения становится практически близким к своему предельному значению. Это время называется пусковым периодом колонны или временем достижения стационарного состояния. Пусковой период зависит от высоты колонны, скоростей потоков фаз, коэффициента разделения для данной смеси и других параметров процесса ректификации. Необходимость оценки величин пускового периода колонн появилась по существу только в 1940-х годах в связи с применением ректификации и примыкающего к ней метода противоточного химического изотопного обмена для разделения изотопных смесей [325, 326]. Ввиду близости свойств изотопов для их разделения потребовались колонны с большим ЧТТ. При этом оказалось, что пусковой период таких колонн исчисляется не минутами или часами, как для применявшихся до этого малоэффективных колонн, а сутками и даже неделями. С целью оценки пускового периода и возможности его сокращения начались исследования влияния параметров процесса ректификации на время достижения стационарного состояния [327—335]. В результате были предложены уравнения, позволяющие достаточно точно вычислять величину пускового периода пли зависимость фактора разделения от времени работы колонны. [c.103]

Значительный интерес представляют также методы теоретической оценки величины коэффициента разделения, в основе которых лежат те или иные положения молекулярной теории растворов. Эти методы в настоящее время успешно развиваются и можно ожидать, что в перспективе в ряде случаев они смогут успешно конкурировать с экспериментальными методами. [c.35]

Величина Ро называется фактором разделения в безотборном режиме. Фактор разделения определяет разделительную способность колонны. Чем больше величина 0 отличается от а, тем больше эффект разделения, достигаемый в ректификационной колонне, по сравнению с эффектом разделения при обычном испарении жидкости. Уравнение (П-21) наглядно отражает многоступенчатость процесса ректификации и большую ее эффективность по отношению к простой перегонке. В это уравнение входит величина п— число теоретических тарелок (ЧТТ). В действительности разделение, достигаемое на реальной тарелке, всегда меньше теоретического. Практически межфазовое разделение на реальных физических тарелках в колонне составляет лишь долю (50—70%) от того разделения, которое соответствует теоретической тарелке и характеризуется соотношением (П-19). Эта доля носит название коэффициента полезного действия (к.п.д.) тарелки. Из многочисленных литературных данных известно, что к.п.д. тарелок различных конструкций существенно отличаются друг от друга. Таким образом, для оценки разделительной способности тарельчатой колонны, помимо знания величины и числа реальных тарелок в колонне, необходимо знать также и величину к.п.д. этих тарелок при выбранных условиях проведения процесса. [c.43]

ТО в соответствии с выражением (1) разделения не происходит. Выражения (10) и (12), связывающие число теоретических тарелок и коэффициент разделения, действительны только для предельных случаев достаточного разделения или отсутствия разделения. Оценку качества разделения в промежуточных случаях проводят с использованием более сложных функциональных зависимостей. Примером этого является расчет чистоты фракций или параметра разделения й. [c.34]

Заметим, что эффективности любой из моделей являются функциями матрицы коэффициентов массопередачи. Поэтому для расчета их необходимо использовать формулу (2-58). Формулы для вычисления эффективности других гидродинамических моделей движения жидкости можно найти в [471. Наряду с рассмотренным способом оценки разделительной способности допускается расчет по теоретическим ступеням разделения, при задании постоянных КПД тарелки по всем компонентам разделяемой смеси, при задании постоянных локальных КПД массообменных зон соответствующей гидродинамической структуры. [c.128]

Мерой оценки эффективности реальной (действительной) тарелки является ее коэффициент полезного действия (КПД). В практике определяют КПД не отдельной тарелки, а средний КПД тарелок всей колонны (или значительного ее участка), который равен отношению числа теоретических тарелок и, необходимых для осуществления заданного разделения смеси, к числу реальных тарелок Ы, необходимых для той же цели [c.997]

До сих пор для оценки эффективности экстрагента с точки зрения числа потребных теоретических ступеней разделения исследователи [2—6] пользовались схемой расчета, показанной на рис. 7. Ундервудом [2] было впервые получено уравнение связи между концентрациями, коэффициентом распределения, объемным соотношением фаз и потребным числом теоретических ступеней разделения, выведенной для прямолинейной равновесной зависимости [c.246]

Критерием оценки возможного применения ректификации для разделения углеводородных смесей на составляющие их компоненты, как известно, является коэффициент относительной летучести. Чем больше этот коэффициент, тем легче разделяются компоненты смеси. В табл. 39 приведены результаты расчета числа теоретических тарелок, требуемых для разделения смесей с различным значением коэффициента летучести и получения ректификатов различного состава. Анализируя данные этой таблицы, можно заключить, что для повышения чистоты ректификата, например, с 0,90 до 0,99 требуется примерно в 2 раза увеличить число тарелок. Видно также, что для разделения смесей с низкой летучестью необходимо исключительно большое число тарелок. Так, для разделения смеси с коэффициентом относительной летучести 1,05 при чистоте ректификата 0,99 требуется 189 тарелок. При коэффициенте относительной летучести 1,2 и той же чистоте ректификата требуется только 50 тарелок и т. д. [c.323]

Для оценки приближения реального процесса фракционной кристаллизации к теоретическому применяется также коэффициент эффективности разделения [c.143]

В настоящее время предварительный расчет производительности разделительной колонки может быть выполнен только ориентировочно. Для оценки эффективности отделения химических следовых примесей из газов можно воспользоваться теорией, разработанной для разделения изотопов [153, 263, 267]. Формулы, справедливые для так называемых граничных случаев, включают, кроме термодиффузионного фактора и коэффициента массовой диффузии, параметры, характеризующие все газовые свойства основного компонента. Отклонение между экспериментальными результатами и теоретическими расчетами тем значительнее, чем выще концентрация примеси [315]. [c.174]

Практическая важность определения концентрационной области применимости законов предельно разбавленных растворов и, прежде всего, закона Генри, уже подчеркивалась во Введении. Важность задачи, как было отмечено, связана с тем, что к закону Генри обращаются при расчетах процессов тонкого разделения веществ методами ректификации и экстракции, в ряде газохроматографических методов анализа, при определении термодинамических характеристик предельно разбавленных растворов. Естественно, что для обоснованного пользования законом требуется знать границы его применимости, т. е. ту область составов растворов, в которой коэффициент распределения растворенного вещества между жидкостью и паром практически постоянен. Оценка этой концентрационной области представляет, несомненно, также важную теоретическую задачу. Можно отметить и методическое значение вопроса, поскольку изложение закона Генри является необходимой принадлежностью курса физической химии. [c.86]

Выше отмечалось, что число фактических тарелок в абсорбере определяется числом теоретических тарелок и коэффициентом полезного действия тарелки . По определению общий коэффициент полезного действия тарелки равен отношению числа теоретических тарелок к числу тарелок, фактически необходимому для данного разделения. Для некоторых типов тарелок к. п. д. для пара (по Мэрфри [16]) дает более точную оценку действительной работы тарелки по отношению к работе теоретической тарелки. Этот коэффициент можно вычислить из уравнения [c.13]

Проведены сравнительные количественные испытания лабораторных и опытных образцов двуокиси кремния, силикагеля КСК, силохрома и зарубежных образцов силикагелей методом ТСХ на микропластинах. Сравнение проведено на смесях красителей и смеси хлоридов кобальта и никеля. Показано, что разделение в тонких слоях в большей степени зависит от типа силикагеля и способа его получения. По возрастанию величины Rf наиболее сорбируемого компонента смеси составлены ряды силикагелей для каждой смеси. Полученные ряды силикагелей указывают на резко выраженную взаимосвязь результатов разделения с пористой структурой сорбента и слоя при одинаковой химически чистой поверхности испытанных силикагелей. Предложено проводить оценку качества сорбента по совокупности характеристик разделения величинам Rf, числу теоретических тарелок, коэффициентам разделения и воспроизводимости. Установлена возможность использования модификаций особо чистой двуокиси кремния в качестве сорбента в ТСХ. Показано, что разделение смеси красителей и смеси неорганических веществ резко отлично на разных образцах силикагелей. Табл. 4, рис. 3, библ. 10 назв. [c.292]

Что касается циклотронного резонанса, то, поскольку известны лишь механизм и немногочисленные экспериментальные результаты, классифицировать его трудно. Теоретические оценки, так же как и предварительные экспериментальные результаты, указывают, что таким способом можно достичь высокого коэффициента разделения. Представляется, что будет проблемой достижение высоких зиаче шй массового потока, поскол1>ку плотность плазмы мала. Эксперименты с ураном пока еще не опубликованы. [c.297]

Эффективность колонн, оцениваемую числом теоретических ступеней разделения (ЧТСР) или числом единиц переноса (ЧЕП), определяют путем ректификации эталонной бинарной смеси (обычно при полной флегме). Выбор смеси для испытания колонн производят прежде всего с учетом ожидаемой эффективности и условий ректификации (давления). Смеси с большим коэффициентом разделения непригодны для испытания колонн высокой эффективности, и наоборот. В общем случае для бинарных растворов коэффициент разделения зависит от состава смеси и температуры (давления) и поэтому меняет свое значение по высоте колонны. Это обстоятельство не позволяет пользоваться для определения эффективности ректификационных колонн простыми аналитическими соотношениями, изложенными в гл. И, и заставляет прибегать к более трудоемким и менее точным графическим методам расчета. С другой стороны, при малых коэффициентах разделения небольшая неточность принимаемой величины а вызывает значительную погрешность определения числа теоретических ступеней разделения, т. е. в оценке эффективности колонны. [c.134]

Концентрирование примесей фракционной отгонкой летучей основы является обычным методом при анализе воды, неорганических кислот, органических растворителей, летучих неорганических хлоридов и других летучих жидкостей [1]. Литературные данные по применению фракционной отгонки для предварительного концентрирования примесей не всегда согласуются, а иногда и противоречивы [2—4]. В настоящей работе сделана теоретическая оценка возможностей фракционной отгонки основы для аналитического концентрирования примесей. Получено выражение, связываюа1ее выход примеси с коэффициентом обогащения и коэффициентом разделения. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология