Ректификация фазовая диаграмма

Фазовые равновесия. Общие закономерности, которым подчиняются равновесные гетерогенные системы, состоящие иа любого числа фаз и любого числа веществ, устанавливаются правилом фаз Гиббса. Руководствуясь правилом фаз, строят диаграммы, которые позволяют наглядно следить за состоянием системы при нагревании, охлаждении и при изменении ее состава. В фармации, пользуясь диаграммами состояния, можно определять оптимальные условия приготовления лекарственных форм с заданными свойствами. Изучение фазовых равновесий позволяет грамотно решать вопросы, связанные с очисткой лекарственных веществ перегонкой с водяным паром и разделением веществ ректификацией. С помощью фазовых диаграмм можно решать вопросы совместимости при изготовлении лекарственных форм и возможности химического взаимодействия между отдельными компонентами. [c.10]

Для процессов ректификации чрезвычайно существенны азеотропные характеристики разделяемых смесей. В связи с этим важен расчет состава азеотропа при заданных давлении или температуре. Расчеты азеотропов необходимы для проверки адекватности описания топологической структуры фазовых диаграмм, для предсказания азеотропных свойств неисследованных систем на основе групповых моделей или данных по бинарным системам, для предсказания смещения азеотропного состава при изменении внешних условий. [c.168]

Выражение (45) представляет уравнение рабочей линии на фазовой диаграмме процесса ректификации. [c.187]

На рис. 79 показана схема экстракции и регенерации экстрагента для случая, когда компоненты А и В заметно взаимно растворимы. На рис. 80 приведена соответствующая фазовая диаграмма. В результате ректификации экстракта Е получают остаток (С) и пар Q, выходящий из ректификационной колонны сверху. После конденсации последнего образуются две равновесные жидкие фазы V и К, которые разделяются в отстойнике. Принято, что температура отстаивания равна температуре экстракции. В результате отстаивания получают один слой, содержащий в основном регенерированный экстрагент V и, если необходимо, флегму V для орошения колонны, а также слой К, обедненный экстрагентом. Этот слой вместе с рафинатом также подвергают ректификации, в результате которой получают конечный рафинат / и пар и. Образующиеся после конденсации пара II жидкие фазы также разделяются в отстойнике. Если хорды равновесия, соединяющие точки, которые соответствуют составам фаз, получаемым в отстойниках, проходят на фазовой диаграмме [c.155]

Регенерируемый экстрагент в смеси со вновь вводимым в процесс свежим экстрагентом В образует экстрагент 5, направляемый в экстрактор. Следует подчеркнуть, что точка 5 на фазовой диаграмме должна лежать ниже продолжения хорды равновесия ЯШ (см. рис. 80, ректификация рафината), начинающейся в точке Я, соответствующей рафинату Я, иначе рафинат данного состава в экстракторе не может быть получен. Чем ниже содержание С в 5, тем меньше требуется ступеней экстракции и тем меньше необходимое соотношение экстрагента и исходного раствора. [c.156]

Исходная смесь Г, состав которой расположен в области ректификации I, подается на первую колонну, работающую при атмосферном давлении. В качестве верхнего продукта можно выделить воду (Z) соответствует неустойчивому узлу в данной фазовой диаграмме). Точка состава кубового продукта будет находиться в окрестности, разделяющей области ректификации I и IV. Этот кубовый продукт подается в колонну 2, работающую при давлении 6,6—26,6 кПа. При этом давлении тройной седловой азеотроп, бинарный азеотроп и разделяющие линии сместятся (новое положение разделяющих линий представлено пунктирными линиями). Следовательно, состав кубового продукта (Ж,) колонны 1 окажется в области ректификации IV. Тогда из него можно выделить в виде верхнего продукта муравьиную кислоту, состав которой соответствует неустойчивому узлу в этой области ректификации, а в качестве кубового продукта полу- [c.192]

С учетом типов особых точек фазовой диаграммы концентрационный тетраэдр делится на две области дистилляции и две области непрерывной ректификации. [c.104]

Исходная смесь ориентировочного состава (вес.%) ацетон — 3,0 толуол—10,0 бутилацетат — 3,0 вода — 84,0 находится в первой области ректификации. В этой области устойчивым узлом фазовой диаграммы является вершина, соответствующая воде (рис. 1). Следовательно,. [c.104]

Свойства и закономерности формирования траекторий непрерывной ректификации при R = oo рассмотрены в [2], а закономерности формирования многообразий составов продуктов разделения при R = oo изучены в [3]. Результаты этих исследований могут быть использованы для оценки принципиальных возможностей РП-процесса при разделении смесей с фазовыми диаграммами различного типа. [c.80]

Некоторые исследователи осуществили другой подход к изучению двухкомпонентных систем — путь построения Р—X- и Т—х-сечений объемной диаграммы при постоянных температурах и давлениях. Здесь следует отметить работы Д. П. Коновалова [10] по установлению основных видов сечений фазовых диаграмм, когда в равновесии участвуют жидкая и газообразная фазы. Эти работы имели большое значение для разработки технологии разделения различных веществ ректификацией. [c.160]

Случай III. Жидкость, частично смешивающаяся с водой. Этот случай существенно не отличается от случая несмешивающихся жидкостей единственным различием является то, что давления насыщенного пара Б уравнениях (57) и (58) не будут давлениями насыщенного пара чистых веществ, яо должны определяться из фазовой диаграммы, подобной рис. 143, или вычисляться по методам, указанным в гл. XII, раздел. Применение простых законов растворения . Если жидкость заметно смешивается с водой при температуре конденсации, как, например, в случае анилина, то должны наблюдаться значительные потери, если только не применяются какие-нибудь меры для возвращения вещества, растворенного в водном слое. Это можно осуществить или посредством ректификации, или посредством экстрагирования соответствующей жидкостью. [c.687]

Ранее выполненные работы по анализу структуры диаграмм единичных К -линий [З] и diJ -линий [4] позволяют перейти к качественному анализу фазовых диаграмм дистилляции и ректификации. [c.119]

Вследствие изоморфизма диаграмм характеристических линий фазовые диаграммы линий изменения состава кубового остатка при равновесной дистилляции и периодической ректификации оказываются изоморфными. [c.122]

Более простым способом, предложенным П. Д. Лебедевым, теоретическое число тарелок можно определить при помощи фазовой диаграммы, как это показано на рис. 5-18. Для этой цели, как и в предыдущем случае, проводят прямые Хго, Хр и Ха. Построение процесса начинают от точки А. Процесс в дефлегматоре при полной конденсации паров соответствует вертикальной линии АВ. Далее из точки В проводят горизонтальную линию ВС, которую делят на отрезки СО и ОВ так, чтобы отношение ОВ/СО было равно выбранному флегмовому числу Я. Из точки О проводят вертикаль ОЕ, соответствующую процессу ректификации [c.158]

Термодинамико-топологический анализ структур фазовых диаграмм четырехкомпонентных систем А-Х-Б-ДМФА (система I) и А-Т-Т-ДМФА (система II) показал, что концентрационный симплекс системы I разбивается сепаратрическим многообразием на две области ректификации в концентрационном симплексе системы II нет ограничений на выход составов продуктовых потоков на границы тетраэдра. [c.127]

Информация о структуре фазовых диаграмм смесей, участвуюгцих в химическом производстве, является необходимой на ранних этапах разработки ПТС. Так, например, не располагая информацией о структуре диаграммы равновесия жидкость-пар и равновесия жидкость-жидкость (ЖЖР), невозможно построить принципиальную технологическую схему, использующую фундаментальный принцип перераспределения полей концентраций за счет явления расслаивания. Информация о структуре фазовой диаграммы ЖЖР необходима также при подборе экстрактивных агентов на этапе проектирования процессов экстрактивной ректификации и экстракции. [c.58]

Анализ экспериментальных данных по фазовому равновесию в бинарных системах метаиола с углеводородами показал, что смеси метаиола с углеводородами от пропана до н-декана являются азеотропными растворами. В качестве примера иа рис. 3.2 приведеиа фазовая диаграмма для системы метапол -н-пеитаи. Из рисунка следует, что разделение смесей углеводородов с метанолом простой ректификацией осуществить невозможно. [c.110]

В книге рассмотрены основные положения строгой термодинамической теории фазового равновесия между жидкостью и паром, дана теория процессов открытого испарения и дистилляции. Большое внимание уделено термодинамико-топологическим структурным закономерностям диаграмм азеотропных смесей, описаны явления азеотропи и правила преобразования фазовых диаграмм. На основе различных моделей массообмена проанализированы процессы непрерывной и периодической ректификации, освещены специальные приемы ректификации, описаны типовые комплексы ректификационных колонн, принципы и методика составления технологических схем ректификации. [c.2]

КолйттеШ венкБГй э ф1ф ёкТ"изменения температуры, давления, концентрации реагентов при взаимодействии жидкостей и газов определяют, пользуясь диаграммами фазового состояния. Так, например, для расчета процессов дистилляции и ректификации пользуются диаграммами температура кипения — состав, по которым можно определить равновеаные составы жидкости и пара при любой температуре и проследить ход процессов испарения или конденсации. Примеры таких диаграмм даны в главах IV, [c.128]

Рассмотренные выше общие закономерности процесса ректификации в бесконечных адиабатических колоннах при конечной флргме позволяют качественно прогнозировать области возможных составов продуктов разделения а ситропных смесей. Однако для этого необходимо произвести такой же анализ процесса обратимой ректификации, который был выполнен в работе [45] для одного из типов фазовой диаграммы (см. раздел 14 главы И). При этом анализе необходимо учесть расположение границ областей ректификации и областей обратимой ректификации, а также характер изменения коэффициентов фа- [c.178]

Фазовая диаграмма смеси изопропанол (1)—вода (2)—бензол (3) приведена на рис. УИ-5, комплекс гетероазеотропной ректификации для разделения этой смеси с получением чистых и инрииапола и воды — на рис. 1 -13. Одним из принципиальных вопросов, возникающих при оптимальном проектировании этого ректификационного комплекса, является вопрос о распределении потоков из флорентийского сосуда между ректификационными колоннами. В частности, возникает вопрос, является ли полное разделение фаз во флорентийском сосуде оптимальным. Для расчетного исследования была использована программа, основанная на модифицированном релаксационном методе в сочетании с решением тридиагональной матрицы. При этом применялись два варианта программы (для режимов с полным и с неполным разделением фаз во флорентийском сосуде). [c.291]

Поэтому для разделения данной смеси вместо ректификации можно применять экстракцию водой. Данные о равновесии в системе метил-н-бутилкетон (Л)—вода (В) и к-бутанол (С) при 38 С опубликованы Джонсом и Мак-Кантсом [Ind. Eng. hem., 46, 1965 (1954)]. Возможная схема процесса показана на рис. 315. Обозначения потоков соответствуют обозначениям на эскизе фазовой диаграммы. Так как нет данных о существовании тройной азеотропной смеси в этой системе, можно принять следующие допущения [c.675]

Ш у л ь г а Г.Е. Термодинамико-топологический анализ структур фазовых диаграмм многокомпонентных азеотропных смесей и синтез технологических схем ректификации с помощью ЭВМ. - Автореферат канд. дисс. М. МИТХТ, 1982, с. 23. [c.74]

Рис. 12. Влияние экстрагента на фазовое равновесие при экстрактивной ректификации а — диаграмма у — х для бинарных смесей с незначительной относительной летучестью б — диаграмма у—зсдля азеотропных бинарных смесей.

Выбор технологической схемы ректификации многокомпонентной неидеальноЯ сиеси основан на определении структуры диаграммы фазового равновесия жидкость-пар разделяемой смеси [1,2]. При наличии надежного математического описания равновесия фазовая диаграмма может быть получена расчетным способом на ЭЦВИ В качестве такого описания предпочтительно применять уравнение Вильсона, хорошо описывающее опытные данные для многокомпонентных систем по данным бинарных смесей [3 - 6]. [c.138]

Излагаются основные результаты работ по анализу фазовых диаграмм открытой дистилляции и периодической ректификации приводится уравнение линии пара при равновесной дистилляции, зформулировано условие существования точек перегиба на дистилля-оионных линиях, уточнено понятие областей дистилляции. [c.182]

Смеси, принадлежащие к тому или иному классу, типу и подтипу, характеризуются специфическим поведением компонентов при осуществлении фазовых процессов, например, таких, как дистилляция и ректификация [29, 44, 45]. Так, в процессе непрерывной ректификации для смесей определенного класса, типа и подтипа характерны как специфическое поведение отдельных компонентов по высоте ректификационного аппарата, так и вполне определенная последовательность выделения фракций предельно возможного состава при переходе от одной колонны к другой в технологической схеме ректификации. В реакционно-ректификационных процессах, где скорость химической реакции конечна, зона реакции, как правило, сосредоточена в какой-то части аппарата, а в остальных частях идет обычная ректификация. Полный термодинамико-топологический анализ всей диаграммы в целом дает возможность не только разместить зону реакции в наиболее благоприятных условиях относительно концентраций реагентов, но и выявить определенные ограничения по составу конечных продуктов ректификации. Эти ограничения обусловлены тем, что в случае наличия азеотропов в рассматриваемой смеси, соответствующий этой смеси симплекс составов распадается на ряд ячеек, названных областями непрерывной ректификации [29], причем каждая ячейка характеризуется предельно возможными составами конечных фракций, которые можно получить в одном ректификационном аппарате непрерывного действия. Возможные конфигурации областей непрерывной ректификации и их границ рассмотрены в работах 29, 46]. [c.194]

Для случая мгновенной обратимой химической реакции траектории процесса ректификации будут располагаться иа многообразиях химического равновесия, в связи с чем структура полной диаграммы фазового равновесия будет оказывать лишь косвенное влияние на поведение этих траекторий. В случае протекания одной обратимой реакции размерность многообразия химического равновесия будет на единицу меньше размерности концентрационного симплекса, соответствующего всей рассматриваемой многокомпонентной смеси. Это и понятно, так как выбранным условиям соответствует одно дополнительное уравнение связи. Естественно, каждое из многообразий химического равновесия будет обладать своей термодинамико-топологичес кой структурой, при> ем в основу различия этих структур может быть также положено общее число и взаимное расположение особых точек рассматриваемого многообразия. [c.195]

Расчет процесса ректификации трехкомшонентной системы, кроме описанного аналитического метода от тарелки к тарёл- ке , может производиться также графическими методами, используя разл ичные способы графического представления данных о фазовом равновесии. Одним из таких способов является изображение равновесия в виде треугольной диаграммы, использование которой для рассматриваемой цели показано на рис. 90. [c.233]

Например, для анализа предельных стационарных состояний процесса ректификации использовалась теория четких и получетких разделений, являющаяся составной частью общего термодинамико-топологического анализа. В рамках такого подхода математическое описание процесса ректификации в колонне бесконечной высоты, функционирующей в режиме полного орощения, сво-цится к математическому описанию возможных предельных типов разделения. Такое описание может быть получено на основании анализа структуры диаграммы фазового равновесия рассматриваемой реакционной смеси. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология