Кристаллизация бинарных смесей (система

Перемещение кристаллов вызывает вытеснение образующегося расплава в противоположном направлении, что создает противоток твердой и жидкой фаз. В результате такого процесса (применительно к бинарной системе) один из компонентов разделяемой смеси будет концентрироваться в нижней части колонны, откуда его можно отбирать в качестве продукта другой компонент будет концентрироваться в верхней части колонны. Вращение шнекового транспортера 3 осуществляется через редуктор с помощью расположенного над кристаллизатором электромотора (на рисунке не показан). Питание колонны разделяемой жидкой смесью производится из резервуара 9 насосом 10. Перед поступлением в колонну смесь охлаждают до температуры, близкой к температуре кристаллизации, с помощью холодильника I. [c.132]

При изучении затвердевших бинарных систем под микроскопом видно, что при кристаллизации расплава, являющегося эвтектикой, образуется твердая двухфазная система, представляющая собой тонкую смесь мелких кристаллов двух типов (точка 5, рис. 37). При кристаллизации системы произвольного состава крупные кристаллы одного из компонентов, выделявшиеся ранее затвердевания эвтектики, вкраплены в тонкую смесь кристаллов, образовавшихся из эвтектики (точки кпд, рис. 37). Примеры структур даны на рис. 38, а и б. [c.176]

В результате такого процесса (применительно к бинарной системе) один из компонентов разделяемой смеси будет концентрироваться в низу колонны, откуда его можно отбирать в качестве продукта, другой компонент соответственно будет концентрироваться в верху колонны. Вращение спирали 2 осуществляется через редуктор с помощью расположенного над кристаллизатором электромотора (на рисунке не показан). Питание колонны разделяемой жидкой смесью производится из резервуара 5 насосом 6. Перед поступлением в колонну смесь охлаждается до телшературы, близкой к температуре кристаллизации, с помощью холодильни- [c.195]

Из рис. 1 очевидно, что выделить кристаллы метаксилола из смеси равных весовых количеств пара- и метаксило.иов невозможно. Действительно, из любой бинарной смеси мета- и нараксилолов, содержащей больше нараксилола, чем соответствует эвтектической точке [14 ], выкристаллизовывается только параксилол. Только в том случае, если исходная бинарная смесь содержит менее 14% нараксилола, возможно выделить метаизомер при охлаждении. Другими словами, использование процесса простой кристаллизации для разделения бинарной эвтектической системы позволяет получать только один чистый компонент и эвтектическую смесь какой именно компонент получается при этом — зависит исключительно от состава сырья. [c.55]

Трехкомпонентная система изучалась политермическими разрезами через ее призму. Всего было сделано 6 разрезов, идущих с ребра воды на грань двойной системы бензойная кислота—салициловая кислота с содержанием последней 20, 40, 60, 77, 6 и 80%. Полученные цифровые данные собраны в таблице некоторые из разрезов изображены на рис. 1, а, б, в. Начиная от двухкомпонентной системы бензойная кислота-вода до разреза б, политермы имеют стабильную кривую расслаивания, все более приближающуюся к кривой кристаллизации. В разрезе б они соприкасаются, и от него область расслаивания все глубже переходит в метастабильную область, доходя до двойной системы салициловая кислота—вода. Таким образом, в изучаемой тройной системе действительно осуществляется непрерывный взаимный переход между стабильной и метастабильной областями расслаивания бинарных систем. Как показывает рис. 1, этот переход происходит через точку касания поверхности расслаивания с поверхностью кристаллизации в тройной системе. Разрез с касанием б попадает в гомогенной двойной системе на смесь, содержащую 22.4% бензойной кислоты и 77.6% салициловой кислоты, а точка касания Кр. содержит в нем [c.144]

При обычной т ристаллизации равновесие между жидкой и твердой фазами для ароматических углеводородов С а может быть классифицировано как твердое тело — нерастворимая эвтектическая система. Фазовая диаграмма для бинарной системы и-ксилол — ле-ксилол (рис. 3.21) является характерной для систем этого типа. Если смесь равных количеств п- и л -ксилола охладить до —14 С, то начнут выделяться кристаллы га-ксилола (температура начала кристаллизации смеси). По мере снижения температуры будут выкристаллизовываться дополнительные количества г-ксилола поэтому содержание его в маточном растворе станет прогрессивно снижаться. Состав маточного раствора по мере снижения температуры начнет изменяться в соответствии с кривой температуры начала кристаллизации (см. рис. 3.22, с. 96) до приближения к эвтектической точке, равной —52,7 °С. При этой температуре в маточпом растворе содержание компонентов будет следующим п-ксилол 12,5 Л1-КСИЛ0Л 87,5 мол. %. Если температуру дополнительно снизить и отвести необходимое количество тепла, то вся система затвердеет. Расчет показывает, что из смеси, состоящей из 50 мол. % п-ксилола и 50 мол. % л4-ксилола, отбор п-ксилола может составлять 40 мол. % на сырье или 86% от его потенциального содержания в сырье. [c.94]

Рассмотренные выше принципы относятся только к размерам получаемых кристаллов влияние же различных условий на состав получаемых кристаллов практически почти не изучено. В частности, в литературе опубликована лишь одна работа для органической системы [37], ири которой бинарную испытуемую смесь пропускали по охлажденной трубе и определяли скорость кристаллизации и состав твердой фазы. Для удобства количественной оценки разделительной способности стадии образования кристаллов применяли систему, образующую твердые растворы, а именно нафталин — р-нафтол. Было установлено, что низкие скорости кристаллизации благоприятствуют повышению эффективности единичной ступени, т. е. с уменьшением скорости кристаллизации до нуля достигается большая степень приближения к равновесию между твердой и жидкой фазами. Увеличение турбулентности жидко11 фазы также повышает эффективность е .1 ничной ступени кристаллизации. Например, при скорости кристаллизации 50 кг час на 1 м поверхности охлаждения и числах Рейнольдса 59 600 и 4910 эффективность единичной ступени составляла соответственно 70 и 15%. С увеличением скорости кристаллизации в 10 раз эффективность стунени снизилась приблизительно до 10% независимо от числа Рейнольдса. При скорости кристаллизации 5 кг час на 1 и числе Рейнольдса 59 600 эффективность стунени составляла около 90%. Попытки установить зависимость между скоростями кристаллизации, с одной стороны, и коэффициентами мас-сообмеиа и данными фазового равновесия пар — жидкость, с другой стороны, подтверждают влияние числа Рейнольдса. В отношении других параметров четких зависимостей выявить не удалось. [c.70]

Постоянство температуры кристаллизации и постоянство состава эв-тектик (системы изучались при атмосферном, т. е. постоянном, давлении) первоначально позволило думать, что эвтектика представляет собой химические соединения компонентов. Однако от этой мысли пришлось отказаться, так как при изменении давления состав и температура эвтектики изменяются. Кроме того, микроскопическое исследование показывает, что в затвердевшем состоянии эвтектика представляет собой смесь двух фаз В и А. Кинетика кристаллизации двойных (бинарных) сплавов эвтектического типа рассмотрена в [2]. [c.90]

Когда смесь подвергается направленной кристаллизации или зонной плавке, поведение компонента смеси зависит от свойств системы, представленных диаграммой состояния. Таким образом, наблюдение за результатами такой обработки может дать представление о поведении фаз. В этой главе рассматриваются кристаллизация и зонная плавка бинарных смесей, когда коэфч фициент распределения зависит от концентрации таким образом, исследования не ограничиваются изучением разбавленных растворов. В процессе всех дальнейших рассуждений принято, что образец однороден, а изменением объема при плавлении будем пренебрегать. [c.129]

При образовании химического соединения АщВп некотором интервале температур между Т2 и Тг (рис. 103), лежащем ниже температуры эвтектики Тх, при кристаллизации расплавов образуется смесь кристаллов А и В, вступающих между собой во взаимодействие при дальнейшем понижении температуры до Та по схеме А- -В -> АВ. При температурах ниже Гз бинарное соединение вновь распадается. Характерный пример подобного рода представляет трехкальциевый силикат ЗСаО 5Юг, область термической устойчивости которого в системе СаО—S iOj лежит между 1900 и 1300°. Выше и ниже этой области происходит постепенное разложение по схеме ЗСаО SUO2 2СаО ЗЮг -f СаО. [c.172]

Хотя любая разделяемая смесь является многокомпонентной, применительно к глубокой очистке веществ задачу оценки эффекта разделения в кристаллизационных методах, как и в дистилляционных, можно свести к рассмотрению бинарной системы основное вещество —примесь. В случае кристаллизации веществ из раствора третий компонент — растворитель — играет роль среды или выступает в качестве сольватирующего агента. Образующиеся при этом в системе сольваты можно рассматривать как индивидуальные вещества. [c.179]