Технологические методы кристаллизации

В монографии рассмотрены вопросы фазового равновесия при переходе веществ из жидкого состояния в кристаллическое, кинетические закономерности образования и роста кристаллов. Обсуждены особенности теплообмена при охлаждении различных расплавов. Приведена классификация методов кристаллизации расплавов. Проанализированы особенности различных технологических методов кристаллизации расплавов, в том числе методов отверждения расплавов, фракционной кристаллизации, очистки веществ от примесей и выращивания монокристаллов. Рассмотрены вопросы аппаратурного оформления разных процессов кристаллизации расплавов. [c.728]

Технологические методы кристаллизации [c.689]

В основе глубокой очистки вещества методом кристаллизации из растворов лежит элементарный, или простой, эффект разделения макро- и микрокомпонентов системы, под которым подразумевается уменьшение концентрации микрокомпонента при однократном проведении операции кристаллизации, осуществляемой в разделительном элементе — наименьшей самостоятельной ячейке технологического процесса. Величина элементарного эффекта очистки вещества, достигаемая в таком разделительном элементе при захвате кристаллами маточного раствора (сокристаллизация неизоморфных компонентов), характеризуется кратностью очистки вещества Кт). [c.352]

Методами кристаллизации осуществляются следующие процессы химической технологии 1) выделение твердых растворенных веществ из растворов 2) отверждение расплавов 3) разделение смесей веществ на фракции, обогащенные каким-либо компонентом, а иногда на практически чистые компоненты 4) глубокая очистка веществ от примесей 5) выращивание монокристаллов. Подчиненные общим закономерностям, эти процессы имеют ряд технологических особенностей и большей частью отличаются аппаратурным оформлением, поэтому они ниже будут рассмотрены отдельно. [c.679]

Кристаллизация расплавов применяется в промышленности главным образом для их отверждения, фракционного разделения (включая очистку от нежелательных примесей) и выращивания монокристаллов. Каждый из этих процессов осуществляется своими технологическими методами с использованием различных аппаратов. [c.701]

Процесс аддуктивной кристаллизации требует большого числа технологических операций перемешивание разделяемой смеси с вспомогательным веществом, завершающееся образованием кристаллического осадка, отделение последнего От маточника, промывка осадка и его разложение, отделение выделенного продукта от вспомогательного вещества. Этот процесс требует часто дорогих химикатов и отвода значительного количества тепла из-за большого удельного расхода вспомогательного вещества (10—20 кг/кг выделяе.мого компонента). В связи с Этим применение аддуктивной кристаллизации целесообразно лишь в тех случаях, когда разделение расплава другими методами кристаллизации невозможно или очень затруднено. [c.724]

Фракционная кристаллизация отличается от других массообменных процессов большим разнообразием технологических методов, из которых основными являются массовая кристаллизация с отводом тепла через охлаждаемые поверхности массовая кристаллизация при непосредственном контакте с хладагентом кристаллизация на охлаждаемых поверхностях при направленном росте кристаллов противоточная кристаллизация фракционное плавление направленная кристаллизация аддуктивная кристаллизация селективная кристаллизация кристаллизация под высоким давлением фракционная десублимация. [c.31]

Показано, что метод кристаллизации-плавления может быть успешно применен для обогащения пиреновых фракций с получением 92—94%-ного пирена. Методом активного факторного эксперимента построена математическая модель, адекватно описывающая двухступенчатый процесс обогащения пиреновых фракций в выбранном диапазоне изменения технологических факторов. [c.81]

Известен ряд технологических схем получения выварочной соли в калийном производстве растворение галитовых отходов и выпарка рассола выпарка маточного щелока при переработке сильвинитовых руд методами кристаллизации и флотации выпарка рассола, добываемого растворением сильвинитовых [c.137]

Ионообменная технология сравнительно легко приспосабливается к подобным требованиям ионный обмен может протекать в достаточно мягких условиях при невысоких температурах, а каталитические функции ионитов могут быть подавлены изменением ионной формы сорбента или заменой сильного ионита на слабый или средней силы. По этой причине ионный обмен наряду с экстракцией и осаждением (кристаллизацией) стал одним из основных процессов, используемых в производстве перечисленных выше веществ. Отметим, однако, что ионный обмен как технологический метод обладает рядом преимуществ, среди которых немаловажными являются существенно большая селективность и экологическая чистота технологических производств. [c.302]

Кристаллизация расплавов включает в себя довольно большое число технологических методов, которые можно разделить на три группы (рис. 1) отверждение расплавов, фракционная кристаллизация и выращивание монокристаллов. [c.10]

Существует три основных технологических метода выделения жидких парафинов из соответствующих нефтяных фракций низкотемпературная кристаллизация в присутствии избирательных растворителей депарафинизация при помощи карбамида и адсорбция на цеолитах (молекулярных ситах). [c.230]

Изложенные выше технологические методы получения экранного материала для киноэкранов на просвет как с шелковой тканью в его составе, так и без нее все же достаточно трудоемки и требуют расхода больших количеств растворителей, рекуперация которых весьма затруднительна и практически не осуществляется. В то же время открытая в последнее время большая группа кристаллизующихся синтетических полимеров могла бы быть, как нам кажется, использована для получения полупрозрачных экранных материалов. Частичная кристаллизация и, следовательно, помутнение пленок из таких синтетических полимеров могут быть достигнуты подбором режима их прогрева выше те мпературы стеклования (например, для полиэтилентерефталата), соответствующей обработкой подобранными растворителями, понижающей температуру стеклования полимера и тем самым вызывающей помутнение пленок (например, для поликарбонатов), или дозировкой кристаллической части в полимере, возникающей в результате подобранных условий его синтеза (например, для полиэтилена). [c.112]

Другая группа солей представляет собой продукты зачастую сложных реакций взаимного обмена, восстановления, окисления, синтеза новых соединений путем спекания исходных материалов, разложения и т. д. Например, получение соды по аммиачному методу, производство едкого натра по известковому методу и др. Выход кристаллического продукта в этих процессах также целиком определяется условиями совместной растворимости в воде различных веществ. В производстве аммиачных или нитратных солей, фосфатов, фторидов и др. сущность технологического процесса, в свою очередь, сводится к получению в результате той или иной реакции раствора, насыщенного данной солью, и к выделению ее методами кристаллизации. [c.101]

Каждая из приведенных выше химических реакций лежит в основе технологического процесса лишь конкретного производства, поэтому химические методы кристаллизации и их аппаратурное оформление в настоящей книге не рассматриваются. [c.150]

Арсенид алюминия, фосфид алюминия и нитриды еще очень мало изучены и отсутствуют технологические данные о методах их изготовления. Образцы этих соединений изготовляют методами кристаллизации растворов-расплавов и из паровой фазы. [c.458]

Оптимальный технологический режим кристаллизации любого вещества можно определить лишь при условии, что известны сведения по равновесию фаз, тепловые эффекты, гидродинамические и кинетические данные, характеризующие рассматриваемую систему. Диаграммы растворимости позволяют правильно выбрать метод и тепловой режим кристаллизации, они являются основой для составления материального баланса. На основании термохимических сведений составляется тепловой [c.9]

При промышленном производстве отдельных изомеров хлорнитробензолов обычно образуются различные технические смеси. Выделение необходимого изомера требует определенного технологического решения. Обычными методами — кристаллизацией и ректификацией удается в некоторой степени добиться необходимого разделения изомеров, но с недостаточной чистотой последних. Одной из американских фирм запатентован способ рекуперации отдельных изомеров, который позволяет устранить этот недостаток. Суть метода состоит в том, что технический продукт, содержащий 2-, 3-, 4-хлорнитробензолы сульфируют олеумом при 40—120°С. При этом 2- и 4-изомеры образуют сульфокислоты, которые отмываются водой от 3-хлорнитробензола (3). Таким же путем отделяют 2- и 4-хлорнитробензолы от дихлорнитробензолов, которые также в данных условиях не подвержены сульфированию. [c.17]

Предлагаемая читателю монография представляет восьмую книгу в единой серии работ авторов под общим названием Системный анализ процессов химической технологии , выпускаемых издательством Наука с 1976 г. Семь предыдущих монографий 1. Основы стратегии, 1976 г. 2. Топологический принцип формализации, 1979 г. 3. Статистические методы идентификации объектов химической технологии, 1982 г. 4. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы, 1983 г. 5. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов, 1985 г. 6. Применение метода нечетких множеств, 1986 г. 7. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах анализа химических и биохимических систем, 1987 г.) посвящены отдельным вопросам теории системного анализа химико-технологических процессов и его практического применения для решения конкретных задач моделирования, расчета, проектирования и оптимизации технологических процессов, протекающих в гетерогенных средах в условиях сложной неоднородной гидродинамической обстановки. [c.3]

До недавнего времени разделение жидких гомогенных смесей осуществлялось только с помощью таких широко известных процессов, как перегонка, адсорбция, экстракция, кристаллизация, дистилляция и т. п. Однако эти методы имеют ряд существенных недостатков — сложность и громоздкость аппаратуры и технологических схем, большие эксплуатационные затраты, необходимость использования высоких или очень низких температур и т. д. Кроме того, в ряде случаев названные методы разделения оказываются вообще непригодными. Подобных недостатков в значительной мере лишены мембранные методы разделения жидких смесей, в том числе обратный осмос и ультрафильтрация, которые в настоящее время завоевывают самые широкие сферы применения. Обратный осмос и ультрафильтрация часто не только более дешевы, чем такие методы, как перегонка, экстракция, выпаривание и др., но н способствуют решению задач по улучшению качества продукции и использованию сырья, материалов, топлива, электрической и тепловой энергии, а также создают новые возможности использования вторичных сырьевых ресурсов и отходов. [c.277]

На первый взгляд, устойчивость по Ляпунову кажется недостаточной из-за малости налагаемых возмущений. Этому понятию устойчивости противопоставляют техническую устойчивость, рассматривающую конечность возмущений. Действительно, устойчивость по Ляпунову является необходимым, но, вообще говоря, недостаточным условием для решения технических задач. Однако если возникает необходимость изучения чувствительности технологического режима кристаллизатора к значительным отклонениям от стационарного состояния, то в большинстве случаев пока единственным методом остается численный анализ на ЭВМ переходных режимов на основе модели, описывающей нестационарный процесс кристаллизации. [c.334]

Лекция и. Депарафиннзация рафинатов методом кристаллизации в растворе метилэтилкетона и толуола. Факторы процесса. Технологическая схема. Материальный баланс и качество получаемых продуктов. [c.359]

Книга состоит из четырех основных разделов 1) экономика и направление дальнейшего развития нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности 2) современные технологические процессы (разделение и очистка методом кристаллизации, сверхчеткое фракционирование и т. д.) и проектирование Производства 3) процессы нефтепереработки 4) нефтехимические процессы и продукты. [c.4]

Разработке теоретических основ технологических процессов очистки нсществ методами кристаллизации из растноров длительное время не уделялось должного внимания. [c.65]

В технологии композиционных материалов используют разнообразные химические, физические и механические процессы. Для их осуществления имеется широкий набор альтернативных технологических приемов и методов. Например, методы жидкофазного, твердофазного или газофазного совмещения компонентов. Отдельно можно рассматривать химические и электрохимические методы, в которых один пз компонентов создается в процессе или в результате химической или электрохимической реакции. Общей особенностью технологии композиционных материалов ио сравнению с традиционными является совмещение или параллельное протекание нескольких технологических операций, например пропитка и полимеризация (или кристаллизации), закалка и дисперсионное упрочнение и т. д. Отметим, что в технологии композиционных материалов используют практически все технологические методы и приемы, разработанные отдельно как для органических, так и для неорганических веществ и материалов. Одно только перечисление подобных технологических приемов займет достаточно много места. Ведь к ним относятся непрерывное литье, методы наиравлен-ной кристаллизации эвтектических сплавов, способы получения монокристаллов, прессование с последующим спеканием, диффузионная сварка под давлением, сварка взрывом, ирокатка, само-распространяюи нйся высокотемпературный синтез, газотермическое напыление и р.п1. др. [c.156]

Усилия ученых направлены на разработку новых технологических методов получения керамики, на пoJ yчeниe новых композиций и микроструктур, способных пoдaвJ ять рост трещин. Кера.мика гфедоставляет широкие воз.можности производства эконо.мически выгодных материалов с заданны.ми свойствами на основе a-v ыx простых компонентов. Физические свойства таких материалов могут быть улучшены за счет минимальных изменений состава и ориентации кристаллических зерен, соединения различных видов кера.мики в один композиционный материал, а также за счет уничтожения или специального введения в структуру дефектов. Управление составо.м и микроструктурой керамики достигается за счет кристаллизации стекол, предельного измельчения исходного порошка высокой химической чистоты, а также плотной упаковки и прочной хи.мической сшивки частиц порошка. [c.53]

Кристаллизация, как метод разделения жидких однородных смесей, является одним из старейших технологических процессов. Еще Плиний (Plinius) указывает на метод кристаллизации для получения медного купороса. Кристаллизация поваренной соли описана еще Аристотелем. [c.374]

Основы немецкой классификации изложены в книге Gruppeneinteilung der Patentklassen , 4-е издание (1928 г.) которого имеется в русском переводе. В 1958 г. вышло 7-е издание этого труда. Немецкая классификация патентов аналогична принятой в Советском Союзе. Химические патенты относятся в основном к классу 12 Химические способы и аппараты, поскольку они не вошли в другие классы . Класс 12 разделяется в свою очередь на 18 подклассов 12а — Способы кипячения и оборудование для выпаривания, концентрирования и перегонки в химической промышленности 12Ь — Кальцинирование, плавление 12с — Растворение, кристаллизация, выпаривание жидких веществ 12d — Осветление, выделение осадков, фильтрование жидкостей и жидких смесей 12е — Адсорбция, очистка и разделение газов и паров, смешение твердых и жидких веществ, а также газов и паров друг с другом и с жидкостями 12f — Сифоны, сосуды, затворы для кислот, предохранительные устройства 12g — Общие технологические методы химической промышленности и соответствующая аппаратура 12h — Общие электрохимические способы и аппаратура 121 —Металлоиды и их соединения, кроме перечисленных в 12к 12к— Аммиак, циан и их соединения 121 — Соединения щелочных металлов 12т — Соединения щелочноземельных металлов 12п — Соединения тяжелых металлов 12о — Углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, органические сернистые соединения, гидрированные соединения, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, мочевина и прочие соединения 12р— Азотсодержащие циклические соединения и азотсодержащие соединения неизвестного строения 12q — Амины, фенолы, нафтолы, аминофенолы, аминонафтолы, аминоантраце-ны, оксиантрацены, кислородо-, серо- и селеносодержащие циклические соединения 12г — Переработка смол и смоляных фракций из твердых топлив, например сырого бензола и дегтя добывание древесного уксуса, экстракция угля, торфа и пр. добывание и очистка горного воска 12s — Получение дисперсий, эмульсий, суспензий, т. е. распределение любых химических веществ в любой среде, использование химических продуктов или их смесей как диспергирующих или стабилизирующих средств. Многие подклассы в свою очередь делятся на группы и подгруппы. [c.89]

Направленная кристаллизация — сравнительно новый технологический метод, который широко применяется в химической технологии, металлургии и материаловедении для глубокой очистки веществ, концентрирования и равномерного легирования или легвро-вавия с программированным изменением состава. Направленная кристаллизация сочетает в себе возможности получения высокочистых образцов и образцов переменного состава. И те и другие, в свою очередь, являются необходимыми и чрезвычайно удобными объектами для изучения традиционными методами физико-химического анализа. [c.5]

Рис. 34. Технологическая схема процесса Кестнера для регенерации растворов осадительной ванны методом кристаллизации в глубоком вакууме 1, 5 —сосуды мгновенного испарения 1-й и 2-й ступени 2, 12, /5 — баки 3—насос для подачи раствора в кристаллизатор 4 —теплообменник — кристаллизатор 7,/ < —циркуляционные насосы 8 — насос для суспензии 5 — сгуститель /О —центрифуга Я —насос для фильтрата — двухступенчатый кислотный абсорбер /е — холодильник для кислоты /7 —двухступенчатый эжектор /5 -барометрический конденсатор /5 — двухступенчатый эжектор да —насос для кислоты г/- гидрозатвор барометрического коидевсатора.

Практическая ценность. Разработана технология получения чистого 2,4-дихлорфенола очисткой технического дихлорфенола диссоциативной экстракцией. Предложен удобный технологический прием кристаллизации 2,4-дихлорфенола из расплава технического дихлорфенола — эмульсионная кри. сталлизация и технология с использованием этого приема и диссоциативной экстракции для получения чистого 2,4-дихлорфенола из технического дихлорфенола. Предложен способ утилизации 2,-4дихлорфенола из щелочных растворов хлорзамещенных фенолов путем отгонки с водяным паром. В основу технологии опытно-промышленной установки Уфимского химического завода получения 2,4-дихлорфенола положены данные разработанного нами метода получения 2,4-дихлорфе-нола диссоциативной экстракцией. При проектировании производства эфиров 2,4-Д на Уфимском химическом заводе Гип-роорхиму рекомендовано использовать этот же метод. [c.4]

Процессы производства минеральных солей разнообразны соответственно огромному ассортименту солей. Однако технологические схемы производства почти всех солей включают типовые процессы, общие для солевой технологии. Типовые процессы солевой технологии измельчение твердых материалов (сырья, спека), обогащение сырья, сушка, обжиг, спекаиие, растворение, выщелачивание, отстаивание, фильтрация, выпаривание, охлаждение растворов, кристаллизация. Эти процессы характерны для любого солевого производства. В технологии солей часто применяются также процессы абсорбции и десорбции. Большинство типовых процессов основано на физических методах переработки, особенно на стадиях подготовки сырья и окончательной доработки продукта. Образование же минеральных солей происходит в результате процессов, основанных на химических реакциях при обжиге, спекании, выщелачивании, абсорбции. Выщелачивание природного сырья (или спеков) сопровождается реакциями обменного разложения. При обжиге идут окислительно-восста-новительные реакции. Хемосорбционные процессы, лежащие в основе синтеза солей из полупродуктов химической промышленности, сопровождаются реакциями нейтрализации. [c.141]

Получение нафталина. Технологическая схема реакторного блока и системь1 циркуляции газа установок получения нафталина принципиально не отличается от схемы установки получения толуола. Основное отличие— в выделении готового продукта. В процессах каталитического гидродеалкилирования нафталин из продуктов реакции выделяют двумя методами ректификацией и кристаллизацией. Ректификацию применяют в том случае, если в результате процесса углеводороды исходной сырьевой смеси подвергаются глубокой деструкции — моноциклические ароматические углеводороды с боковыми цепями превращаются главным образом в бензол, алкилзамещенные бициклическне арома- [c.304]

Однако проблема выделения чистого мезитилена из реальных промышленных смесей, содержащих значительные количества о-этилтолуола, до сих пор не имеет удовлетворительного решения (недостатки метода сульфирования были отмечены ранее). Процесс кристаллизации связан с применением низких (до —70°С) температур и характеризуется невысоким выходом мезитилена. Окислительная и дегидрогенизациоиная очистка не обеспечивает глубокого удаления этилтолуолов. Способ гидрирования — дегидрирования сложен в аппаратурном и.технологическом оформлении. Клатрация дает очень невысокий выход продукта при большом числе ступеней разделения. Определенный интерес могут представить методы каталитической очистки мезитиленовых фракций с применением хлористого алюминия, характеризующиеся отсутствием отработанной серной кислоты и достаточно высокой степенью чистоты получаемого продукта. Но они не лишены недостатков, связанных с коррозией оборудования, образованием сточных вод и пр. Большинство описанных предложений находится в стадии исследований или технологической проработки и не получило промышленного применения. [c.272]

Принципиальная технологическая схема комплекса установок получения п-ксилола в процессе XIS приведена на рис. 4.22. п-Кси-лол выделяют методом низкотемпературной кристаллизации. Установка изомеризации оборудована тремя параллельно включевсными [c.181]

Технологическая схема установки изомеризации включает два реактора в одном протекает процесс изомеризации, в другом — регенерация катализатора. Изомеризацию проводят при 420— 470 °С и 0,5 ч 1. п-Ксилол выделяют методом низкотемпературнонг кристаллизации, о-ксилол — ректификацией. В периодической литературе нет данных о переработке различных видов сырья. Указывается лишь, что выход п-ксилола 78 вес. % на исходное сырье. В 1972 г. эксплуатировалось пять установок изомеризации I I. Комплекс установок максимальной мош ности с целью получения и-ксилола сооружен в Уилтоне (Англия), производительностью-140 тыс. т целевого продукта в год. [c.183]

Высокие температуры кристаллизации ряда веществ облегчают отделение примесей с низкой температурой крисгаллизации и получение чистых веществ. Поэтому для очистки широко используют перекристаллизацию, кристаллизацию в сочетании с прессованием для отделения жидких нешеств, кристаллизацию-плавление, кристаллизацию с добавлением растворителей, снижающих вязкость системы или смещающих равновесие системы. В связи со значительными различиями в растворимости компонентов,/входящих в смеси кристаллов, часто используют экстрактивное растворение ( вьицелачивание ) легко растворимых компонентов. Общим недостатком этой группы методов оказывается невысокая селективность разделения, обусловленная уже упоминавшимся "сопряженным растворением. Суть его в том, что раствор хорошо растворимого компонента оказывается хорошим растворителем для труднорастворимого компонента. В результате выделить чистое вещество из экстракта сложно, выход очищенного трудно растворимого компонента снижается. Приходится использовать многоступенчатые Промывание и кристаллизацию, использовать большие объемы растворителей, что й делает технологический процесс капиталоемким, крайне пожароопасным и малоэкономичным. [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология