Дистилляция равновесная

При расчете процессов дистилляции равновесные данные обычно представляются, как для идеальных систем, в графиках у—х или треугольных диаграммах. Типичные графики равновесного распределе- [c.20]

Однократная перегонка как метод очистки оформляется аналогично релеевской дистилляции (равновесная перегонка), которая представляет собой по существу идеальный вариант однократной перегонки. [c.48]

При расчете процессов дистилляции равновесные данные обычно представляются, как для идеальных систем, в графиках у — х или треугольных диаграммах. Типичные графики равновесного распределения компонентов для неидеальных систем представлены а рис. 3 и 4. [c.17]

Так как в пределах одного класса диаграмм характер траекторий фазовых процессов может быть иным, предложено различать диаграммы по типам их особых точек, которые соответствуют чистым компонентам и азеотропам различной размерности в симплексе составов. Тип особой точки может быть выявлен изучением траекторий фазового процесса, стационарные точки которого в точности соответствуют особым точкам диаграммы. Таким процессом, в частности, является процесс равновесной дистилляции. В работах [29—36] были исследованы локальные закономерности траекторий процесса равновесной дистилляции в окрестности особых точек. [c.193]

Рис. 36. Диаграммы изотермо-изобар и линий равновесной дистилляции систем класса 3.1. типа 1

Переход от точного определения единицы переноса (10-62, а) к приближенной зависимости (10-65) обусловливает новые возможности для расчета числа единиц переноса, благодаря которым становится излишним приведенное на рис. 10-10 графическое интегрирование. Вместо него можно использовать представленный на рис. 10-11 метод построения ступеней. Интерпретация этого метода, разработанная Бейкером [7], показана на рис. 10-12. Построение основывается на зависимости (10-65) и может быть применено также в тех случаях, когда (например, при дистилляции) рабочая и равновесная линии не являются прямыми, но их можно считать прямыми в пределах одной единицы переноса. [c.168]

Дистилляция двойных смесей. Дистилляцией называется процесс разделения раствора на те или иные составные части путем перегонки. В основе этого метода лежит различие в составах равновесных жидкостей и пара. [c.319]

При молекулярной дистилляции не происходит кипения жидкости. Этот процесс можно определить как молекулярное испарение . Равновесное состояние между жидкостью и ее паром постоянно нарушается из-за конденсации. При этом должно устанавливаться новое равновесие, т. е. новые молекулы должны испариться с поверхности жидкости. Таким образом, молекулярная дистилляция является ярким примером прямоточной дистилляции, которую также можно назвать однократным испарением [141]. [c.280]

Процесс равновесной дистилляции (однократного испарения) основан на испарении части жидкости в таких условиях, при которых образовавщийся пар соприкасается с остальной жидкостью При этом создаются условия, приближающиеся к равновесию. [c.428]

Рис. У-79. Баланс равновесной дистилляции.

При равновесной дистилляции достигается небольшая степень разделения. Ее можно увеличить путем конденсации полученного-продукта и его повторной дистилляции. Аналогично можно поступить со вторым и следующими дистиллятами (рис. 1-1). Такая система позволяет получить достаточно обогащенный дистиллят, но в меньшем количестве, так как с увеличением числа ступеней разделения в каждом кубе получается исчерпанный остаток (5, [c.471]

В случае дистилляции многокомпонентной смеси отношение молей компонентов в дистилляте N1 N2. N3 не равно отношению давлений насыщенного пара над поверхностью испаряющейся жидкости Р1 р2 рз, как это имеет место при высокотемпературной дистилляции, где состав доходит почти до равновесного значения. В процессе же молекулярной дистилляции значительную роль играет кинетика. [c.588]

Трудности при разделении смеси веществ возникают, если все компоненты разделяемой смеси образуют одну фазу. Для решения такой задачи приходится либо изменять агрегатное состояние части компонентов смеси, либо добиваться изменения фазового равновесия или кинетики процесса. Например, в таких широко известных методах разделения, как экстракция и ректификация, молекулы веществ, составляющих смесь, переходят через границу раздела фаз в обоих направлениях, стремясь к установлению равновесия. Эффективность разделения значительно увеличи-вается, если процесс перехода вещества из одной фазы в другую с последующим установлением равновесной концентрации многократно повторяется. Еще большего эффекта разделения можно достичь, если на процесс установления фазового равновесия наложить действие кинетического фактора. Такое наложение происходит, например, при разделении смеси веществ методом молекулярной дистилляции. В этом случае через поверхность раздела фаз переходят молекулы только одного вида и только в одном направлении. Однако даже самые совершенные ректификационные и экстракционные установки способны разделять лишь относительно простые смеси. [c.8]

Такие широко известные методы разделения, как дистилляция, кристаллизация, экстракция и адсорбция основаны на изменении фазовых равновесий. В этих процессах молекулы веществ, образующих смесь, переходят через границу раздела, стремясь к такому распределению между фазами, при котором в каждой из них устанавливается постоянная равновесная концентрация. [c.7]

Система с минимумом температуры кипения показана на рис. 17, б. Любая смесь имеет температуру кипения ниже температуры кипения того или другого чистого компонента. Кривые жидкости и пара сливаются в точке М. Согласно второму закону Коновалова, в точке минимума температур кипения составы жидкой и парообразной фаз равновесной системы одинаковы. Жидкости, которые перегоняются, не меняя состава, называются постоянно кипящими или азеотропными смесями. При перегонке систем, описываемых диаграммой с минимумом (рис. 17, б) температуры кипения, жидкость состава I при температуре t образует пар состава т, который богаче компонентом В. Состав дистиллята при перегонке приближается к составу азеотропной смеси (точка М), а остаток в колбе — к составу чистого компонента А. Аналогичный вывод получается при рассмотрении перегонки жидкости состава /[, где пар также стремится к составу М, а остаток — к чистому компоненту В. В подобных системах при фракционной перегонке можно получить в относительно чистом виде только тот компонент, который находится в избытке по сравнению с составом азеотропной смеси. Этот компонент остается в колбе для дистилляции. [c.73]

Для идеальной бинарной смеси коэффициент разделения (коэффициент относительной летучести) в случае обычной равновесной дистилляции равен [c.417]

К разделению смесей обычно прибегают в тех случаях, когда методы прямого определения или обнаружения не позволяют получить правильный результат из-за мешающего влияния др. компонентов образца. Особенно важно т. наз. относит, концентрирование-отделение малых кол-в определяемых компонентов от значительно больших кол-в основных компонентов пробы. Разделение смесей может базироваться на различии в термодинамич., или равновесных, характеристиках компонентов (константы обмена ионов, константы устойчивости комплексов) или кинетич. параметров. Для разделения применяют гл. обр. хроматографию, экстракцию, осаждение, дистилляцию, а также электрохим. методы, напр, электроосаждение. [c.160]

Непрерывно и равновесно протекающие процессы поверх-постного разделения аналогичны открытым фазовым процессам (например, процессам испарения), в ходе которых также изменяется состав системы однократное поверхностное разделение подобно дистилляции, а многократное — ректификации. Поэтому теория процессов поверхностного разделения имеет много общего с теорией открытых фазовых процессов, хорошо разработанной в современной химической термодинамике. [c.32]

Ранее было принято, что технологический расчет процессов перегонки бинарных смесей ведется на базе НКК. Направленный перенос НКК из жидкой фазы в паровую реализуется, когда равновесная концентрация превышает рабочую (сопряженную). Поэтому рабочая область процессов дистилляции и ректификации располагается ниже кривой равновесия. Но концентрация НКК в паровой смеси больше, чем в жидкой поэтому одновременно рабочая область — выше диагонали. [c.979]

В целях простоты изложения ниже анализ и расчет процессов проводятся на примере дистилляции бинарных смесей. По КФ-классификации такие смеси относятся к классу 2(2-2)2. В ходе анализа с равным основанием могуг быть использованы мольные (х, у) и массовые (а, а) концентрации НКК в жидкой и паровой фазах. Поскольку равновесные данные в литературе представлены в основном для мольных концентраций, то материальные расчеты чаще всего ведут в мольных величинах (потоках, концентрациях). Вместе с тем удельные теплофизические свойства компонентов и фаз в справочниках обычно отнесены к единице массы поэтому тепловые расчеты чаще ведут на основе массовых величин. Подчеркнем в подавляющем большинстве процессов дистилляции отсутствует инерт-, поэтому расчеты ведут на всю смесь, т.е. используют абсолютные концентрации. [c.989]

Расчет дистилляции с потоком инертного газа в принципе не должен отличаться от расчета при атмосферном давлении. Скажем, в случае постепенной или однократной непрерывной дистилляции он ведется по канве, изложенной для этих процессов в разд. 12.3.2 только равновесные данные следует брать не для полного давления газовой фазы, а для приходящегося на долю дистиллируемой смеси. В идеале (при полном насыщении инертного газа компонентами дистиллируемой смеси — при бесконечно большой интенсивности контакта) парциальные давления компонентов определяются по данным об упругости их паров при рабочей температуре, а давление, приходящееся в паровой фазе на долю дистиллируемой смеси, — суммированием этих парциальных давлений. Сложность заключается в том, что реально контакт инертного газа и дистиллируемой смеси далек от совершенного, так что степень насыщения инертного газа парами ф < 1. При этом величина ф обычно колеблется от 0,65 до 0,95, возрастая с увеличением высоты жидкостного слоя, через который барботирует инертный газ, и с уменьшением диаметра газовых пузырьков, а также с приближением к температуре кипения. В настоящее время величина ф рассчитывается по полуэмпирическим зависимостям. [c.1000]

Как метод очистки простая перегонка обычно оформляется аналогично релеевской дистилляции релеевокая дистилляция (равновесная перегонка) представляет собой по существу идеальный вариант простой перегонки (см. рис. 8). [c.36]

Это равновесное отношение представлено графически на рис. 9-7 и применяется для расчета дистилляции по известному методу Мак-Кэба — Тиле [И]. [c.138]

Эффективность процессов дистилляции и экстракции значительно повышается с применением фракционируюш,их колонн. Аналогично эффективность разделительной адсорбции повышается с применением вертикальных колонн, заполненных мелко раздробленным адсорбентом. Такие колонны могут рассматриваться как эквивалент последовательных равновесных ступеней разделения. Исследователи провели аналогию между адсорбцией и дистилляцией, рассматривая простой случай разделения двух вещ еств А и В. [c.260]

Системы, которые по диаграммам температур кипения относятся к различным типам (см. рнс. 108), неодинаково ведут себя при дистилляции. Рассмотрим сначала системы, относящиеся к первому из трех типов (см. рис. 107). Если нагревать раствор состава N, то кипение его начнется, когда будет достигнута температура t. Пар, равновесный с этим раствором, обладает составом Ыз. Он более богат компонентйм В, чем жидкий раствор, поэтому после испарения некоторого количества раствора остающаяся часть его становится богаче компонентом А и имеет, например, состав IV2- Раствор такого состава не может кипеть, пока температура не поднимется до /г- Пар, находящийся в равновесии с этим раствором, обладает составом Л/4. Он тоже более богат компонентом В, чем раствор. Поэтому остаток раствора обогащается компонентом А и температура кипения повышается. В результате в остатке в конце концов будет содержаться практически чистый компонент А и температура кипения достигнет tj . [c.319]

Если коэффициенты О будут значительно отличаться друг-от друга, то и результат испарения тоже может значительно отличаться от равновесной дистилляции (например, может исиаряться в большей степени менее летучий компонент). [c.589]

Задача. Рассчитать молекулярную массу и степень полимеризации полигек-саметиленадипамида, если при изотермической дистилляции его раствора в абсолютной НСООН и раствора эйкозандибензоата, взятого в качестве вещества сравнения, равновесными оказались концентрации испытуемого раствора 0,407%, а эталонного - 0,013%. [c.27]

Из этого выражения следует, что степень разделен1ш прн молекулярной дистилляции больше, чем при равновесной в раз. [c.516]

В литературе описано много конструкций таких приборов. Схема одного из них приведена на рис. 9. Пар, образующийся при кипении в емкости (кубе) А, поднимается во внутренней трубке 5 и конденсируется в холодильнике Сл, конденсат стекает в приемник В, откуда его избыток поступает в куб Л. Температура стенок трубки с помощью внешнего нагревателя 7 поддерживается при температуре кипения жидкости во избежание частичной конденсации пара на стенках трубки и связанного с этим дополнительного разделения компонентов смеси. В течение опыта нижний конец трубки 5 остается частично погруженным в кипящую жидкость, в результате чего пар из паровой рубашки не попадает в холодильник С , а поступает в холодиль-1ШК Сп, где конденсируется конденсат поступает в куб А. Таким образом, в приборе имеет место циркуляция жидкости, отсюда и лазвание метода. Через некоторое время собранный в приемнике дистиллят практически будет иметь состав, отвечающий составу пара, равновесного с жидкостью в кубе А. На основании результатов анализа проб жидкости из приемника В и куба А по уравнению (11.4) или (П.5) нетрудно найти а. Циркуляционный метод дает хорошие результаты, когда величина а исследуемой системы не очень велика. Отмеченное ограничение обусловлено тем, что в процессе циркуляции парожидкостной смеси сосуществующие фазы не находятся в термодинамическом равновесии. При этом особенно заметно составы фаз отличаются от равновесных в системе с большими значениями а вследствие повышенного испарения низкокипящего компонента. Поэтому для определения коэффициента разделения в таких системах целесообразно использовать метод статического уравновешивания фаз. Циркуляционный метод приводит к неточным результатам и тогда, когда коэффициент разделения мало отличается от единицы, поскольку при этом трудно с удовлетворительной точностью определить различие в составах фаз, даже если в распоряжении имеется достаточно чувствительный метод анализа. В этом случае лучше воспользоваться методом релеевской дистилляции. [c.45]

В основе кристаллизационных методов разделения смесей лежит различие в составах жидкостей (расплав или раствор) и образующейся из нее твердой фазы (кристаллы). Это различие максимально, когда жидкая и твердая фазы находятся в термодинамическом равновесии. Часто оно оказывается существенно выше, чем различие в составах той же жидкости (расплав) и равновесного с ней пара. В таких случаях кристаллизационные методы очистки являются в принципе более предпочтительными, чем дистилляционные. К достоинства.м кристаллизационных методов следует отнести более низкую температуру процесса кристаллизации по сравнению с температурой процесса дистилляции. Это особенно важно при очистке термонестойких веществ и для снижения загрязняющего действия материала аппаратуры. Преимуществом кристаллизационных методов очистки является также то, что они требуют меньших затрат энергии, чем дистилляционные методы, так как теплота плавления вещества существенно ниже теплоты его испарения. [c.104]

Основное преимущество вакуумной нерегонки по сравнению с перегонкой при атмосферном давлении состоит в снижении температуры кипения. За счет снижения температуры кипения становится возможным разделять вещества ниже их температуры разложения. Поэтому вакуумную перегонку прежде всего применяют для термически нестойких и особенно для полимеризующихся веществ. В качестве примеров из химической промышленности назовем дистилляцию минеральных масел и ректификацию сырой смеси фенолов, которые проводят при 20—60 мм рт. ст., а также синтетических жирных кислот, которые разделяют при 1 — 20 мм рт. ст. Вакуумную ректификацию применяют также и в тех случаях, когда нет опасности разложения веществ, однако температуры кипения веществ настолько высоки, что по теплотехническим соображениям ректификация при пониженном давлении становится предпочтительной. Это имеет место, например, при работе с различными эфирными маслами. Преимущество вакуумной перегонки заключается не только в снижении температуры кипения, но и в том, что равновесные данные при пониженном давленпи оказываются более благоприятными, чем при атмосферном ). [c.293]

Не вдаваясь в теорию ректификации, укажем лишь, что в ректификационной колонне пар встречается с различными фракциями конденсата, при этом часть менее летучего компонента конденсируется из пара в жидкость, а часть более летучего компонента переходит из жидкости а пар. Проходя через множество полок ( тарелок ) ректификационной колонны, пар успевает настолько обогатиться более летучим компонентом, что на выходе из колонны практически содержит только этот комщ>нент (или азеотропную смесь). Степень разделения зависит от того, насколько пар обедняется при-месыо по сравнению с жидкой фазой. Расчет показывает, что в современных лабораторных ректификационных колоннах высотой 1—2 м можно осуществить очистку в 10 раз (и более) , если даже содержание прнмеси в равновесном паре только на 10% меньше, чей в жидкости. Этим объясняется широкое использование дистилляции и ректификации в производстве чистых веществ. Ректификация используется для очистки не только жидких препаратов. Общеизвестно применение ректификации для разделения сжиженных газов (кислород, азот, лнертные газы и т. д.)- [c.14]

Если разделяемые компоненты мало различаются в отношении свойств, решающих для выбранного метода (например, давление пара, растворимость, адсорбируемость пли размер молекул), то концентрирования вещества практически не происходит. В этом случае достаточного разделения можно достигнуть путем многократного использования элементарного акта разделения. Наглядным примером такого процесса может служить многократная экстракция. При дистилляции в ректификационной колонне с насадкой или тарелками также осуществляется ряд последовательных равновесных состояний между жидкостью и паром. Увеличение числа элементарных актов разделения ограничивается требованиями, которые предъявляются ко времени разделения, размерам аппаратуры и соответственно к расходу веществ. Кроме того, высокого обогащения одной из равновесных фаз желательным компонентом достигают только для нростых (не выше тройных) систем. В случае многокомпонентных смесей наряду с чистыми веществами всегда получаются смешанные фракции. [c.10]

Реакция эндотермическая следовательно, степень превращепия можно повысить лишь при увеличении температуры температура 2200° С является предельной для термостойких гранул. Высокая температура, получаемая при сяа1гании газа даже с ш зкои теплотворной способностью, обеспечивается в регенеративной системе нагревания. Поступающие горячие газы проходят поочередно через два теплорегенеративных гранулированных слоя, вследствие чего температура в, зоне сжигания достигает 2200° С при равновесном составе 1,5% N0. Известно, что попытки обогатить газ методалш сжижения и последующей дистилляции очень дороги и в дальнейшем не рассматриваются. [c.444]

Применение СД процессов. К достоинствам этих процессов можно отнести сравнительно высокий равновесный коэф. разделения возможность в случае использования газовых смесей исключить испарение р-рителей (в отличие от абсорбции и ректификации) меньшая рабочая т-ра (чем при дистилляции) удобство управления процессом нанесения покрьггий возможность получать целевые продукты сразу в товарной форме (дисперсные частицы, монокристаллы, твердые пленки), высокочистые материалы, композиции несплавляемых компонентов (нитевидные кристаллы из неметаллов в металлич. матрице), тонкие и сверхтонкие порошки металлов, их оксидов. Благодаря этим и др. достоинствам СД процессы нашли широкое распространение (особенно начиная с 70-х гг.) в разл. областях науки и техники. [c.450]

Реакции изомеризации являются обрати.мыми с небольшим экзотермиче-, ским эффектом. В связи с этим одним из направлений совершенствования процессов изомеризации является разработка эффективных катализаторов, позволяющих проводить реакцию при более низких температурах. Однако даже самые эффективные катализаторы не могут обеспечить полную изомеризацию при однопроточном процессе, так как она ограничивается равновесной концентрацией изоалканов при данной температуре [199]. Полная изомеризация с получением продукта с максимальным октановым числом может быть достигнута при его дальнейшей дистилляции, рециркуляции и разделении на молекулярных ситах, при этом октановое число изомеризата составляет 90-92 (ИМ) [200,201], [c.111]

В условиях отделения абсорбщш, где равновесное давление СО2 над la TBopoM невелико, последний фактор преобладает над первым до емпературы около 55 С. Поэтому с точки зрения скорости и полноты юг лощения диоксида углерода в процессе абсорбции полезно создать гредельно повышенный температурный режим, насколько позволят необходимые скорость и полнота поглощения аммиака. Следует также иметь I виду, что диоксид углерода достаточно хорошо поглощается только 1 том случае, если в рассоле есть аммиак. Поэтому поглощение аммиака ужно растянуть по всей высоте абсорбера, для чего также полезно поддерживать предельно допустимые повышенные температуры, особенно шзу абсорбера, куда поступает концентрированный аммиачный газ кз отделения дистилляции. [c.95]

Таким образом, для повышения скорости и полноты десорбции необходимо увеличить равновесное давление газа над жидкостью и уменьшить его парциальное давление в газовой фазе. Поэтому в процессе дистилляции жидкость нагревают, что повышает равновесные давления СО2 и NH3 (см. гл. 7). Для HaipeBa жидкости используют острый водяной пар, подаваемый непосредственно в жидкость. [c.194]

Технологическая схема периодического процесса. Схема показана на рис. 12.12. В дистилляционный куб 1 с теплообменным устройством (кипятильником) заливается исходная бинарная смесь в количестве молей с начальной концентрацией НКК Хн при температуре о. Через теплообменную поверхность подводится теплота Сначала жидкость, как видйо из рис. 12.13, нагревается до начальной температуры кипения (стадия нагрева без изменения агрегатного состояния), а затем происходит испарение части жидкости с понижением в ней концентрации НКК и повышением температуры кипения (стадия дистилляции). Образующиеся пары отводятся из дистилляционного куба немедленно — в момент их образования. Пары поступают в конденсатор-холодильник 2, после которого в виде жидкого дистиллята собираются в приемнике 3. В конце стадии дистилляции количество оставшейся в кубе жидкости равно Ьк, концентрация НКК в ней — х , а конечная температура кипения — 4 концентрация НКК в дистилляте составляет Хд, а количество последнего — П. Постепенному изменению концентрации НКК X в кубовой жидкости сопутствует изменение его концентрации у в паровой фазе. Идеализируя процесс дистилляции, будем считать, что в каждый момент стадии дистилляции текущие концентрации НКК в жцдкой и паровой фазах равновесны. Такое допущение отвечает медленной дистилляции или очень большой поверхности контакта паровой и жидкой фаз — тогда успевает установиться межфазное равновесие, и массообмен происходит в условиях потоковой задачи. [c.990]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология