Принципы противоточного распределения

ПРИНЦИПЫ ПРОТИВОТОЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ [c.253]

Для расщепления ряда бруциновых солей рацемических кислот было использовано их распределение между водой и хлороформом" , т. е. использован метод экстракции. Ввиду того, что в настоящее время разработаны очень эффективные методы и приборы для проведения экстракционных процессов (обзор методов разделения веществ при помощи экстракции имеется в книге ), подобные методы могут оказаться практически весьма перспективными. Во всяком случае имеется работа , где на основе использования принципа противоточного распределения между двумя несмешивающимися жидкостями проведено весьма эффективное разделение. [c.418]

Последовательное и фракционное экстрагирования, занимающие среднее положение между простым экстрагированием и противоточным распределением, предпочтительны в тех случаях, когда хотят с небольшими затратами времени и труда добиться более эффективного разделения. Использование этого метода для количественного анализа возможно только, если известен качественный состав смеси. Так, например, в свое время был разработан метод определения низших жирных кислот в смеси, основанный на принципе последовательного экстрагирования и титровании отдельных фракций [145, 155]. В настоящее время, когда имеются гораздо более точные и быстрые методы, основанные на распределительной, газовой и ионообменной хроматографии, эта методика уже устарела. [c.405]

Распределительная хроматография. Этот метод разделения основан на распределении вещества между более полярной стационарной фазой (обычно водой), находящейся на поверхности адсорбента, и менее полярной (органической) подвижной фазой, содержащей смесь разделяемых веществ. Основные принципы разделения и выбора системы растворителей такие же, как в методе противоточного распределения (см. стр. 24). Обычные адсорбенты — силикагель, кизельгур, крахмал и целлюлоза. [c.19]

Полное разделение двух веществ при однократном распределении может быть достигнуто только при очень больших значениях р (10 ООО). Для большинства органических соединений в доступных системах растворителей величина Р лежит в пределах между 1 и 10 тем не менее разделение все же может быть достигнуто многократным повторением распределения с добавлением свежих порций нижней и верхней фазы. Эта методика была автоматизирована Крейгом. В настоящее время выпускаются приборы для противоточного распределения, основанные на этом принципе. Метод эффективен в широком диапазоне концентраций растворенного вещества. Описание прибора Крейга и других установок этого типа, а также факторов, определяющих выбор растворителей, способов оценки результатов и математическую трактовку результатов многократного распределения можно найти в обзорах [26—29]. [c.25]

В противоположность простой или повторной экстракции при многократном распределении (так называемое фракционированное распределение или противоточное распределение [143—152]) речь идет в принципе об операции, которая совершенно аналогична дробной кристаллизации. Поэтому представленная на рис. 91 (стр. 225) схема дробной кристаллизации равным образом справедлива для фракционированного распределения, если вместо маточного раствора и кристаллов разделению подвергаются две жидкие фазы. Вещества, которые можно разделить фракционированным распределением, ограниченны по числу, но не по массе (как при дробной кристаллизации), так как при каждой операции распределение до полного установления равновесия можно провести гораздо легче при точном соблюдении количественных соотношений двух жидких фаз. При практическом осуществлении такого распределения перенос фазы может происходить либо пульсацией, либо непрерывно, так что разделяемую смесь веществ вводят либо один раз, либо подают непрерывно жидкость можно подавать как в начало, так й в се редину распределительного аппарата. Несколько различных способов распределения было предложено рядом исследователей . При проведении экстракции по Крэгу подлежащее распределению вещество вводят один раз в начало аппарата оно частично уносится более легкой мобильной) фазой, а частично прочно удерживается более тяжелой стационарной) фазой, так что разделяемые вещества концентрируются в зависимости от своих коэффициентов распределения в соответствующие фракции, легко поддающиеся предварительному расчету. Способ оказался очень эффективным для исследования неустойчивых органических природных веществ (пенициллин и т. п.). В неорганической химии этот способ можно применять, например, при разделении комплексных солей [154]. [c.190]

У многих животных избыточной отдаче тепла через выступающие части тела препятствует распределение в них кровеносных сосудов по принципу противоточных теплообменников. Артерии, несущие кровь в эти выступающие части, окружены венами, по которым кровь течет обратно к телу. В результате более теплая артериальная кровь отдает часть своего тепла венозной, и холодная венозная кровь, оттекающая от выступающих частей, нагревается от теплой артериальной крови, притекающей к ним. Поскольку в выступающие части поступает уже охлажденная кровь, теплоотдача значительно уменьшается. Такие системы действуют, например, в плавниках китов, ластах тюленей, конечностях птиц и млекопитающих, а также в семенниках млекопитающих (рис. 19.18). [c.420]

В поперечно-точных градирнях воздух движется горизонтально, т. е. в поперечном направлении по отношению к стекающей по элементам оросителя вниз воде. Воздух может подаваться механическим способом - вентилятором или естественный путем за счет тяги вытяжной башни. По распределению воздуха такие градирни подразделяются на однопоточные и двухпоточные (см. рис.2.5). Тепловые и аэродинамические расчеты поперечно-точных градирен производятся по тем же принципам, как и противоточных градирен (см. гл. 3-7), но с учетом перекрестных направлений потоков воды и воздуха. [c.234]

Устройство для распределения жидкости противоточных массообменных колоннах с неупорядоченными или структурированными упаковками описано в [29]. Конструкционные особенности устройства обеспечивает равномерное распределение жидкости по всему поперечному сечению колонны по широкому диапазону нафузок. Функционирующие по принципу сообщающихся труб [c.101]

Процесс непрерывного противоточного извлечения в колонке весьма близок по своему характеру к процессу ректификации (см. гл. VH). В обоих процессах происходит непрерывное обогащение одной из фаз, движущихся по принципу противотока навстречу друг другу. На каждом сечении колонки происходит массообмен между фазами, определяемый законами фазового равновесия, в данном случае законом распределения вещества между двумя жидкостями. [c.110]

Насадочная колонна с кольцами Рашига широко используется и для других технических целей, например для хорошего распределения газов в жидкости. Вследствие образования жидкостной пленки на насадке и создания большой поверхности достигается тесное соприкосновение газов с жидкостью или одной жидкости с другой. Этот принцип используется в процессах промывки газов или экстракции в жидкой фазе противоточным способом. Насадочные колонны применяются в процессах дистилляции, экстракции, промывки и абсорбции. Ь качестве насадки служат кольца Рашига разных размеров и из различных материалов, седлообразная насадка Берля или, в простейшем случае, коксовая насадка. [c.129]

Процессе позволяет сократить время хроматографического аминокислотного анализа по сравнению с временем наиболее распространенного ионообменного хроматографического процесса. Распределение веществ между паром и жидкостью при испарении и ректификации является областью, пригодной для разделения стабильных органических соединений. Эти методы не находят применения в химии белков, нуклеиновых кислот и их фрагментов. Несколько большие возможности для фракционирования веществ этих классов открывает экстракция. Однако область применения этой методики в виде ее наиболее эффективного варианта — противоточной экстракции — ограничивается лишь разделением сравнительно низкомолекулярных веществ — полипептидов. И только распределительная хроматография, основанная также на использовании принципа распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкими фазами, дала ряд примеров успешного разделения смесей высокомолекулярных биологически активных веществ. [c.7]

Существенно отметить, что все объекты химической технологии с распределенными параметрами (массо- и теплообменные процессы в аппаратах, построенных по принципу прямо- и противоточного взаимодействия сред, химические процессы в трубчатых реакторах, [c.108]

Принципиально отличным является процесс выделения п-кси-лола адсорбционным методом. Разработанный фирмой UOP, он осуществляется в жидкой фазе в неподвижном слое адсорбента при 120—180 °С и умеренном давлении. Степень извлечения п-ксилола может превышать 95%, а чистота получаемого товарного продукта — более 99,5% (масс.). Твердый адсорбент с высоким сродством к п-ксилолу загружается в колонну слоями, между которыми имеются тарелки для распределения входящих и сбора выходящих потоков. В процессе используют принцип непрерывного противоточного перемещения жидкости (с помощью переключающего устройства) в слое адсорбента при стационарной твердой фазе. Адсорбированный п-ксилол извлекают с поверхности адсорбента с помощью десорбирующего углеводорода, имеющего температуру кипения, отличную от температуры кипения фракции Сз (например, с помощью толуола). Выходящие из адсорбента потоки содержат десорбированный углеводород и, пройдя переключающее устройство, поступают в соответствующие перегонные колонны [37]. [c.216]

Таким образом, успешная работа колонки для непрерывного противоточного извлечения определяется, с одной стороны, основными принципами фазового равновесия и массообмена между фазами, а с другой — механическими факторами, характеризующими контакт обеих фаз в противотоке, что зависит прежде всего от конструкции прибора и от относительной скорости движения фаз. Следовательно, зная состав обеих жидких фаз как при поступлении в колонку, так и при выходе из нее, а также коэффициент распределения извлекаемого вещества между данными жидкостями в условиях эксперимента, можно легко определить, при прочих равных условиях. сравнительную эффективность колонок, предназначенных для непрерывного противоточного извлечения. [c.137]

Этот метод разделения основан на распределении соединений между двумя несмешивающимися жидкими фазами. Он отличается от обычной распределительной хроматографии тем, что ни одна из фаз не фиксируется на сорбенте или бумаге, однако в основе его лежит тот же принцип, что и в традиционной распределительной хроматографии, а именно различие в коэффициентах распределения соединений между двумя несмешивающимися фазами. В качестве фаз для противоточного разделения применяют смеси растворителей, буферов, солей и различные комплексообразующие реагенты. [c.77]

В этом разделе мы рассмотрим принцип противоточного распределения более подробно. По сути, эта методика ничем не отличается от описанной выше, за исключением того, что используется большее число разделительных ячеек. Представим себе батарею из пяти делительных воронок или пробирок (г = 5, рис. 11.2,а), пронумерованных от г=0 до г=г—1. Пробирки заполнены равными объемами фаз — органической (более легкой) и водной (более тяжелой), предварительно взаимно насыщенных. В пробирку г=0 добавляют некоторое количество вещества и дают ему раствориться, после чего всю батарею пробирок многократно встряхивают до установления равновесия. После установления равновесия в соответствии с данной константой распределения в более легкой фазе содержится часть р исходного количества вещества, в более тяжелой фазе — часть д того же вещества. Пробирки затем наклоняют таким образом чтобы более легкая фаза переместилась в соседние с ними про бирки справа, а пробирку г=0 заполняют свежей порцией лег кой фазы. На этом заканчивается первый шаг (л=1) противо точного распределения. На рис. 11.1 показано, как после завер шения этого шага вещество распределяется между пробирками / =0 и г—. Вслед за первым шагом проводится второй (и=2) [c.256]

Виньо и сотрудники [1] предложили впоследствии модифицированный, улучшенный синтез бензилпенициллина. Синтез состоит из двух стадий сначала конденсируют солянокислую соль d-пеницилламина и 2-бензил-4-метоксиметилен-2-оксазолинон-5 в пиридине, содержащем триэтиламин, и получают нерастворимый продукт, который во второй стадии обрабатывают солянокислой солью пиридина в горячем пиридине. Выход бензилпенициллина низкий (около 0,1%). Кристаллическую трйэтиламмо-ниевую соль бензилпенициллина выделяют из реакционной смеси, используя принцип противоточного распределения Крейга [2]. [c.443]

Интересным примером может служить методика, примененная 30 лет назад Ореховым [111] при выделении алкалоидов из Anabasis арhylla. Смесь оснований была превращена в гидрохлориды и затем небольшими порциями к смеси добавляли раствор щелочи. После добавления каждой порции щелочи смесь экстрагировали эфиром. Эфирные вытяжки обрабатывали раздельно. Эту методику, которая по своему принципу очень напоминает современное противоточное распределение. Орехов назвал фракционной алкализацией. [c.405]

Принцип распределения вещества между двумя фазами, находящимися в равновесии, лежит в основе всех важнейших процессов разделения, осуществляемых в области экстракции, дистилляции, противоточного распределения и в различных методах хроматографии. В колоночной хроматографии одна фаза находится в неподвижном состоянии внутри колонки, а другая совершает поступательное движение. При этом происходит перенос вещества вдоль колонки со скоростью, кото]в ая лищйеделяете равнов есие распределения вещества между-двумя фазами. В газожидкостной хроматографии стационарной фазой является жидкость, нанесенная в виде пленки на тонкоизмельченном, инертном, твердом носителе, а подвижной фазой — газовый поток, протекающий над неподвижной жидкой пленкой. Поведение вещества, проходящего через такую колонку, описывается теорией теоретических тарелок, первоначально разработанной для жидкостной хроматографии Мартином и Синджем [7 ]. Эта теория была позднее применена к газо-жидкостной хроматографии Джеймсом и Мартином [5 ]. Многие расчеты, произведенные на основе теории, хорошо согласуются с экспериментально найденным распределением вещества в статических системах. Кроме того, расчет эффективности колонки на основе теории распределения позволяет вычислять различные экспериментальные параметры колонки и сравнивать их влияние на разделение. Рассматриваемая теория имеет еще и то преимущество, что она делает возможным сопоставление газо-жидкостной хроматографии с другими методами разделения, которые могут быть описаны на основе концепции теоретических тарелок. [c.75]

Метод противоточного распределения, основанный на принципе распределения вещества в системе жидкость — жидкость, известен с 30-х годов. В процессе его соверщенствования были разработаны а) метод непрерывной лротивоточной экстракции, применяемый главным образом в промыщленных щелях (он лишь упоминается в этой главе), и б) метод периодического противоточного распределения. Метод противоточного распределения часто называют методом Крейга. В 1944 г. Крейг [2] опубликовал описание первой батареи для цротивоточного распределения с металлическими элементами, позволяющей осуществить простой перенос двух несмешивающихся фаз в про-тивоточном режиме. Позднее Крейг и другие авторы сконструировали стеклянные аппараты для противоточного распределения специальные пробирки для этих аппаратов в настоящее время выпускаются промышленностью. [c.252]

Имаи и Мацумото [28] описали способ фракционирования поливинилового спирта по степени стереорегулярности путем вспенивания водного раствора полимера. Фракции получали с помощью многократного встряхивания раствора и удаления слоя пены. Шульц ж Нордт [29] попытались экстрагировать полимер из раствора с помощью жидкости, не смешивающейся с растворителем. Коэффициент распределения полимера между двумя фазами опять-таки зависит от молекулярного веса растворенного вещества. Но этот метод не позволил получить удовлетворительные результаты для системы полиоксигликоль — хлороформ — бензол. Олмин с сотр. [30, 31] добавил к описанному методу принцип противоточного распределепия, что позволило успешно расфракционировать нолиоксиэтиленгликоли в системе трихЛорэтилен —хлороформ —вода. Прибор, описанный Крейгом с сотр. [c.403]

Совсем другой принцип положен в основу метода, в котором используются различия в коэффициентах распределения вирусов и различных примесей в жидкостной двухфазной системе [6]. Одна из наиболее удобных систем растворителей — это водные растворы декстрансульфата и полиэтиленгликоля. Для того чтобы сделать максимально ощутимыми различия в коэффициентах распределения вирусов и примесей, можно использовать метод противоточного распределения. [c.37]

Непрерывную противоточную промывку флокулированных суспензий во взвешенном состоянии в принципе возможно организовать в колонне с использованием распределительного устройства с высоким гидравлическим сопротивлением для равномерного распределения жидкости по сечению колонны флокулирова-ние суспензии повышает скорость оседания твердых частиц под действием силы тяжести в колонне [263]. [c.244]

Относительная скорость образования ИАД (отношение, стоящее в левой части уравнения) в колонном реакторе непрерывно возрастает. доходя до максимального значения в само11 верхней его точке, соответствующей максимальной конверсии изобутилена (точка х на рис. 15). В непрерывно действующем реакторе идеального смешения с неограниченным объемом, в котором достигается такая же глубина конверсии изобутилепа, относительная скорость и, следовательно, выход ИАД в любой точке реакционного объема определяются максимальным значением, реализующимся в колонном аппарате только в точке вывода реакционной смеси. Таким образом, в реакционной системе, состоящей из одного блока смеситель — отстойник, выход ИАД будет значительно больше, чем в колонном реакторе идеального вытеснения. Если применить систему, состоящую из двух реакторов с отстойниками, соединенных по принципу противотока и обеспечивающих ту же глубину конверсии изобутилена, то в одном реакторе концентрация изобутилена будет поддерживаться па прежнем уровне (степень конверсии ж), а в другом — на более высоком (степень конверсии у). В итоге доля вступивших в реакцию нормальных олефинов будет уменьшена. Легко убедиться, что рассуждая аналогичным образом и мысленно увеличивая число реакторов с мешалками до бесконечности, можно прийти к кривой распределения кон-центр ц1гй изобутилена для идеальной противоточной колонны. [c.66]

Представляют интерес дисковый непрерывно действующий аппарат и вертикальный шнековый аппарат непрерывного действия (рис. 53). Вертикальный шнековый экстрактор состоит из одной горизонтальной соединительной трубы и двух вертикальных (загрузочной и экстракционной) труб, внутри которых расположены шнековые валы с перфорированными перьями (витками), служащими для перемешивания и передвижения растительного сырья по экстрактору. Экстракционная и загрузочная колонны снабжены рубашками для обогрева. Принцип работы аппарата противоточ-ный. Горячая вода поступает из подогревателя в верхнюю часть вертикальной трубы и движется навстречу растительному сырью, которое через бункер поступает в загрузочную вертикальную трубу и двйжется противоточно. Для устранения проворачивания материала шнеками по длине труб приварены шесть прямоугольных планок. Вверху загрузочной трубы устроен фильтр для выходящего экстракта. Для распределения растительного сырья на внутренней поверхности крышки загрузочной трубы прикреплена распределительная планка. [c.536]

На рисунке 49 приведена схема шахтной пересыпной печи, в которую топливо загружают вместе с известняком или мелом. Шихта поступает через загрузочную воронку 4 (с двойным затвором), расположенную в верхней части печи. Для более равномерного распределения шихты по сечению печи имеется распределительный конус 5. В верхней части печи шихта высушивается и подогревается отходящими газами. В средней ее части, где происходит горение топлива, температура поднимается до 1000—1200 С и происходит разложение карбэната кальция. Часть двуокиси углерода реагирует с углехМ, при этом образуется окись углерода, которая в дальнейшем сгорает. В нижней части печи обожженная известь охлаждается поступающим снизу током холодного воздуха. Под делается подвижным и называется улитой 5. Вследствие вращения улиты около оси образовавшаяся известь перемещается к нижнему отверстию печи. Печь экономична в работе, так как движение шихты и воздуха происходит противоточно и применяется принцип теплообмена (используется теплота полученной извести и газа для подогрева шихты и воздуха). Производительность печей составляет 120—150 т в сутки. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология