Кристаллизация многоступенчатая

При одном и том же содержании углеродных атомов в молекуле наиболее высокой температурой плавления обладают нормальные алканы, где дисперсионному взаимодействию подвергаются все углеродные атомы соседних молекул. С разветвлением структуры молекул такая возможность вследствие их иной ориентации понижается, что объясняет более низкую температуру кристаллизации. В твердом состоянии молекула алкана расположена упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры, преимущественно большие агрегаты достаточно гибких кристаллов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий стадия образования центров кристаллизации (или зародышей) и стадия роста этих центров. Вторая стадия кристаллизации — многоступенчатый процесс, который по различным причинам (например, вследствие возникновения механических напряжений) может останавливаться на любой промежуточной стадии. Монокристаллы образуются только в особых условиях. Обе стадии кристаллизации сильно зависят от температуры. Понижение температуры благоприятствует образованию зародышей кристаллизации, но в то же время уменьшает молекулярную подвижность, а вместе с ней и скорость роста кристаллов. Поэтому температурная зависимость скорости кристаллизации проходит через максимум. Большинство алканов имеет несколько аллотропических модификаций, кристаллизуясь в гексагональной, триклинной, моноклинной и орторомбической формах. Некоторые [c.190]

Процесс кристаллизации складывается из двух стадий стадия образования центров кристаллизации (или зародышей) и стадия роста этих центров. Вторая стадия кристаллизации многоступенчатый процесс, который по различным причинам (например, вследствие возникновения механических напряжений) может останавливаться на любой промежуточной стадии. Монокристаллы образуются только в особых условиях. Обе стадии кристаллизации сильно зависят от температуры. Понижение температуры благоприятствует образованию зародышей кристаллизации. [c.45]

При одном и том же содержании углеродных атомов в молекуле наиболее высокой температурой плавления обладают нормальные алканы, где дисперсионному взаимодействию подвергаются все углеродные атомы соседних молекул. С разветвлением структуры молекул такая возможность вследствие их иной ориентации понижается, что объясняет более низкую температуру кристаллизации. В твердом состоянии молекула алкана расположена упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры, преимущественно большие агрегаты достаточно гибких кристаллов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий стадия образования центров кристаллизации (или зародышей) и стадия роста этих центров. Вторая стадия кристаллизации — многоступенчатый процесс, который по различным причинам (например, вследствие возникновения механических напряжений) может останавливаться на любой промежуточной стадии. Монокристаллы образуются только в особых условиях. Обе стадии кристаллизации сильно зависят от температуры. Понижение температуры благоприятствует образованию зародышей кристаллизации, но в то же время уменьшает молекулярную подвижность, а вместе с ней и скорость роста кристаллов. Поэтому температурная зависимость скорости кристаллизации проходит через максимум. Большинство алканов имеет несколько аллотропических модификаций, кристаллизуясь в гексагональной триклинной, моноклинной и орторомбической формах. Некоторые изоалканы, преимущественно с симметричным и компактным расположением боковых цепей в молекуле, при охлаждении застывают в стекловидную массу. Все нормальные алканы с нечетным числом атомов углерода (нечетные), начиная с С9, и с четным (четные), начиная с С36, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться во всех четырех формах. [c.112]

Большой выбор операционных реле и переключателей функций дает возможность непосредственно моделировать многоступенчатые процессы, такие, как периодическая сушка и кристаллизация, в виде непрерывной операции. Это позволяет устранить расчленение задачи на ряд отдельных стадий и избежать ошибок и трудностей при корреляции данных. [c.18]

Кристаллизация. В последнее время все большее значение в химической технологии для разделения компонентов приобретает кристаллизация из-за меньшей энергоемкости по сравнению с ректификацией, так как теплота кристаллизации обычно намного меньше теплоты испарения многоступенчатые кристаллизаторы вследствие повышения точности проектирования, степени автоматизации и совершенствования оборудования, обеспечивающие получение чистых компонентов разделяемой смеси [15]. [c.89]

Наряду с усовершенствованием ректификационных установок ведется поиск других способов получения чистых продуктов, менее энергоемких, чем ректификация. Правда, эти работы проводятся применительно к конкретным производствам и системам, физико-химические свойства которых позволяют применить другой способ разделения. В работе [51] рассмотрен пример замены ректификации диметилформамида из водного раствора экстракцией, кристаллизацией при пониженных температурах, многоступенчатой ректификацией с колоннами при различных давлениях, ректификацией в установке с тепловым насосом. Исходная смесь с массовой долей диметилформамида 12,5% в количестве 10 ООО кг/ч поступала на разделение, концентрация целевого продукта составляла 99,9%. Результаты сравнения этих способов получения чистого продукта приведены в табл. 8.5. [c.486]

Суть этого явления в том, что раствор легкорастворимого вещества оказывается хорошим растворителем для труднорастворимого компонента. В результате выделить чистое вещество из экстракта сложно, выход очищенного труднорастворимого компонента снижается. Приходится прибегать к многоступенчатому промыванию и кристаллизации, использовать большие объемы растворителей, что и делает технологический процесс капиталоемким, крайне пожароопасным и малоэкономичным. [c.296]

Экстракция в системе двух растворителей. В этом случае, например, при растворении обоих компонентов в одном растворителе, в противоточном многоступенчатом экстракторе другим растворителем извлекается один из компонентов. Так, например, в системе декан-диэтиленгликоль возможно количественное разделение смеси антрацен - фенантрен с получением продуктов чистотой 97—99%. Недостатком является циркуляция в системе очень больших объемов растворителей, и поэтому неизбежны их значительные механические потери, а также расход тепла на отгонку растворителей от полученных компонентов. Перспективно сочетание такого процесса с кристаллизацией, если экстракция проводится при высоких температурах. В этом случае компоненты выделяются при охлаждении растворов. [c.359]

Исходя из методов графического расчета процессов кристаллизации с испарением и многокорпусного выпаривания, можно рассчитать ход процесса многоступенчатой кристаллизации. [c.406]

Рис. У-46. Многоступенчатая кристаллизация путем самоиспарения.

В результате промывки получают достаточно разбавленную смесь жидкой фазы суспензии и промывной жидкости. Если жидкая фаза содержит ценные вещества, их извлекают из полученной смеси кристаллизацией, выпариванием или ректификацией. Поэтому желательно, чтобы расход промывной жидкости был по возможности невелик, а концентрация растворенных в ней ценных веществ была насколько возможно высока. При однократной (одноступенчатой) промывке объем промывной жидкости в 1,5—2 раза превышает объем жидкой фазы, оставшейся в порах осадка после разделения суспензии. При многократной (многоступенчатой) промывке, которую можно выполнять способами вытеснения и разбавления, осадок последовательно промывают, используя промывную жидкость со все возрастающей концентрацией растворенных в ней ценных веществ. При этом свежая промывная жидкость поступает на почти промытый осадок, а наиболее концентрированная — на еще не промывавшийся. Так осуществляют многоступенчатую противоточную промывку осадка (стр. 209). [c.190]

Переход полимеров из структурно жидкого в твердое состояние реализуется посредством кристаллизации. Этот процесс, являющийся фазовым переходом 1-го рода, многоступенчатый, однако полностью закристаллизовать полимер не удается. Сравнительно быстрое протекание процесса кристаллизации, приводящего к образованию довольно совершенных по своей структуре полимеров, может быть связано с наличием заготовок в их расплавах. Кристаллиты—это термодинамически стабильные структуры, и время их жизни т ->оо (ниже температуры плавления). [c.52]

При оценке эффекта разделения смеси вешеств многоступенчатыми методами, к каковым относится и противоточная кристаллизация, важным является вопрос о распределении компонентов смеси по высоте (длине) разделительного аппарата — колонны. Знание этой зависимости позволяет предсказать, в какой степени увеличение высоты колонны будет влиять на ее разделительную способность и целесообразно ли использование на практике, для достижения большей глубины очистки, высоких колонн, которые обычно работают хуже, чем короткие. [c.139]

Соответствующие соотношения нетрудно вывести и для последующих ступеней кристаллизации. Как легко видеть, рассматриваемая схема фракционированной кристаллизации представляет собой схему многоступенчатого кристаллизационного каскада. [c.156]

Высокомолекулярные соединения встречаются только в конденсированной фазе (жидкое и твердое состояние). Переход полимеров из жидкого в твердое состояние осуществляется кристаллизацией, или стеклованием, в результате чего образуются кристаллические или аморфные полимеры. Характерным состоянием полимеров является аморфное, так как процесс формирования неупорядоченной структуры кинетически более выгоден, чем процесс кристаллизации. Различают два основных типа структурных образований аморфных полимеров глобулы и пачки. Чем более упорядочена структура макромолекул, тем плотнее упаковка их в пачки. Плотно упакованные пачки представляют собой начальную форму кристаллизации полимеров. Кристаллизация полимеров представляет собой сложный многоступенчатый процесс. Из пачек в промежуточной стадии кристаллизации формируются продолговатые образования — фибриллы и радиально исходящие из [c.336]

Кристаллизация полимеров — сложный многоступенчатый процесс. Этим объясняется многочисленность форм кристаллических струк-394 [c.394]

Кристаллизация полимеров — сложный многоступенчатый процесс. Этим объясняется многочисленность форм кристаллических структур в полимерах. Простейшие элементы структуры — пачки макромолекул. Они состоят из многих рядов цепных макромолекул, последовательно расположенных относительно друг друга. В пачках наблюдается высокая упорядоченность макромолекул, при которой индивидуальность отдельных частиц утрачивается. Дальнейшее упорядочение структуры сопровождается возникновением более сложных надмолекулярных образований. Таковы фибриллы — линейные пачки и их агрегаты, сохраняющие ярко выраженную продолговатую форму, и сферолиты — игольчатые кристаллические образования, радиально исходящие из одной точки. В особо благоприятных условиях пачки складываются в ленты , а последние формируются в пластины. Так возникают единичные кристаллы полимеров, например полиэтилена. Единичные ограниченные монокристаллы — конечая форма кристаллических структур. Необходимо отметить, что у полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ не получены монокристаллы достаточно больших размеров. [c.492]

Рис. 46. Технологическая схема многоступенчатой кристаллизации аскорбиновой кислоты.

Технологическая схема выделения сульфата аммония методом многоступенчатой вакуум-кристаллизации представлена на рис. 73. Исходный раствор сульфата аммония из емкости 1 перекачивается насосом 5 в сборник 5, где смешивается с циркулирующим в системе маточным раствором Насосом 4 полученный таким образом рабочий раствор прокачивают через батарею теплообменни- [c.210]

Схема многоступенчатой вакуум-кристаллизации проста в обслуживании и используется при переработке растворов сульфата аммония достаточно широко, особенно при сравнительно небольших мощностях производства и наличии в растворе загрязнения в виде нитрата аммония и органических примесей. Расход энергетических средств иа 1 т сульфата аммония составляет. 40—45 кВт-ч электроэнергии, 50 м воды и 2,47—2,88 МДж водяного пара. [c.211]

Кристаллизация растворов при выпаривании может проводиться в последних ступенях многоступенчатых выпарных установок, а также в ступенях установки адиабатного испарения. Наиболее надежны выпарные аппараты - кристаллизаторы с выносной греющей камерой и принудительной циркуляцией раствора. [c.137]

Менее трудоемким и более производительным процессом является противоточная многоступенчатая кристаллизация. Связь достигаемых концентраций в кристаллической и жидкой фазах при [c.302]

Рис. 23-6. Схема материальных потоков противоточной многоступенчатой кристаллизации

Для повышения эффективности процесса используют многократное (или многоступенчатое) фракционное плавление. Схемы многоступенчатого разделения на основе однократного фракционного плавления аналогичны схемам многоступенчатой фракционной кристаллизации (см. рис. 23-5 и 23-6). Так же аналогичен и расчет процесса фракционного плавления (см. разд. 23.4). [c.310]

Поясните определение ступеней изменения концентрации при разделении растворов противоточной многоступенчатой кристаллизацией. [c.312]

Однократная фракционная кристаллизация часто не обеспечивает требуемую степень разделения расплава или достаточный выход целевого компонента. Одним из методов повышения этих технологических показателей является перекристаллизация по линии маточника (рис. ХУ-19, а) или по линии кристаллов (рис. ХУ-19, б), осуществляемая в многоступенчатых аппаратах. По первому варианту поток исходного расплава Р последовательно проходит через п кристаллизаторов, причем образующиеся в каждом из них кристаллы отводятся отдельно [c.713]

Наибольшее применение из физико-химических методов находят дистилляция и кристаллизация. Многоступенчатые противоточные варианты дистилляционного разделения — ректификация и молекулярная дистилляция — хорошо разработаны, многоступенчатые кристаллизационные методы разработаны слабее. В то же время кристаллизационные методы имеют ряд преимуществ перед дистилляциониыми. Так, температура плавления вещества, как правило, ниже его температуры кипения, поэтому легче подобрать материал для создания аппаратуры, меньше энергетические затраты, ниже требования к термической стойкости разделяемых веществ. Кристаллизационным многоступенчатым методом является зонная перекристаллизация (зонная плавка). Благодаря простоте аппаратурного оформления зонная перекристаллизация используется для глубокой очистки целого ряда веществ. Возможность проводить зонную перекристаллизацию в условиях, исключающих контакт со стенками аппаратуры, делает ее основным методом глубокой очистки тугоплавких веществ. Зонная перекристаллизация имеет и существенные недостатки. На практике процесс этот осуществляют периодическим способом, что делает его малопроизводительным. При зонной перекристаллизации происходит лишь перераспределение примеси по длине слитка чистой получается лишь его часть. Поэтому в последние годы внимание исследователей все больше привлекает второй многоступенчатый кристаллизационный метод — противоточная кристаллизация из расплава [1]. Этот метод в значительной мере свободен от недостатков, присущих зонной перекристаллизации. Противоточная кристаллизация осуществляется в аппарате <олонного типа и поэтому иногда называется колонной кристаллизацией. [c.3]

В качестве примера рассмотрим процесс кристаллизации в многоступенчатом реакторе смешения, в котором раствор поступает на первую ступень и в каждой ступени которого степень перемешивания достаточна для поддержания кристаллов в суспензированном состоянии. В алпаратах реактора могут иметь место два различных процесса возникновение зародышей и рост зародышей, приводящий к образованию кристаллов значительных размеров. Отсюда следует, что суспензированное в жидкости кристаллическое вещество на выходе из -й ступени кристаллизатора состоит из кристаллов, образо1вавшихся в данной ступени, и кристаллов, которые образовались в предыдущих ступенях, а в -й ступени лишь росли. Учитывая эти факторы и используя соответствующие выражения для скорости зарождения и роста кристаллов, можно теоретически айти распределе- [c.117]

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]

Другая схема многоступенчатой кристаллизации представлеяа на рис. -46. Давление в каждом корпусе соответствует температуре конденсации в его конденсаторе. Распределение температур зависит от количеств охлаждающей воды. В каждом корпусе в результате дросселирования происходит самоиспарение. Кристаллы отделяются на фильтре. [c.407]

При использовании процесса кристаллизации из расплава для глубокой очистки веществ от трудноудалимых примесей необходимы методы, которые позволили бы увеличивать эффект разделения, имеющий место при однократной кристаллизации. К таким методам относится метод многократной направленной кристаллизации, но ему присущ тот же недостаток, что и методу многократной перегонки низкий выход продукта, обусловленный отбрасыванием хвостовых фракций. Более предпочтительным в этом отношении является многоступенчатый способ кристаллизационной очистки веществ — метод зонной перекристаллизации, или как его часто называют, метод зонной плавки. Идея этого метода состоит в перемещении узкой расплавленной зоны вдоль твердого образца (рис. 31). [c.119]

Современные методы разделения смесей РЗЭ — ионообменная хроматография, многоступенчатая экстракция, фракционная сублимация [1] основаны на использовании более прочных комплексных соединений, чем комплексы, обеспечивающие образование двойных солей и применяемые при фракционной кристаллизации или осаждении. Образование устойчивых комплексов РЗЭ достигается при использовании полидентатных лигандов [10]. (Наномним, что иолидентатным называют лиганд, который содержит не один, а несколько атомов, способных образовывать связь с центральным ионом — комплексообразователем.) В результате возникновения сразу нескольких координационных связей центрального атома или иона с такого типа лигандом оказываются построенными клешневидные кольца (циклы), поэтому образующееся комплексное соединение называют клешневидным, хелатным (см. [2]). [c.76]

В выпарных установках энергетические затраты на выпаривание состоят из затрат на фазовые превращения растворителя ( п = = — исп) и на все стадии разделения растворителя и раствора (Лраад)- При наличии кристаллизации учитывается теплота кристаллизации д,. неводного вещества. Полное значение этих затрат д = = исп + Л разд — 7и- Отдельно нвобходимо указать затраты энергии на транспортирование исходных растворов, циркулирующей и упаренной массы, отводимой паровой фазы. В гл. 3 рассмотрено (с позиций эксергетического анализа) использование пара в противо-точной автоклавной батарее для разложения бокситов. Для поверхностных многоступенчатых выпарных установок приближенный удельный расход теплоты можно рассчитать как частное от деления средней теплоты парообразования в ступенях выпаривания на число п таких ступеней д = (7 сп/ - Практические данные показывают, что для этого типа установок при п = 1 затрачивается около 2800 кДж на 1 кг испаряемой воды. При увеличении числа ступеней выпаривания до 10 и 20 расход теплоты может составить соответственно 300 и 150 кДж. [c.229]

Для регенерации экстрагента необходимо, чтобы химические связи между ним и извлеченным неорганическим веществом не были слишком прочными. Это обеспечивается применением таких экстр-агентов, как фосфорорганические соединения или амины. Однако иногда приходится использовать экстрагенты, дающие более прочные связи, например при извлечении элементов из растворов комплексообразователей. Реэкстракцию в этих случаях нужно проводить с помощью более сильных комплексообразователей. Методы регенерации экстрагентов (кристаллизация, дистилляция и другие) выбирают в соответствии со свойствами растворенного вещества. Расчет противоточной и многоступенчатой экстракции и ее аппаратурное оформление лриведены в монографиях [33, 97, 105, 144]. [c.319]

Обычно для разделения кристаллов и маточного раствора применяют центрифуги или фильтры. В зависимости от состава сырья, требуемой чистоты продукта п скорости отекания жидкости необходимы две или большее число ступеней кристаллизации. Прп многоступенчатом процессе кристаллы, выделенные в центрифуге первой ступени, снова плавят, очиш енный продукт повторно охлаждают (но не до столь низкой температуры, как в кристаллизаторах первой ступени) и центрифугированием снова отделяют вновь выделяюш иеся кристаллы от маточного раствора. Во второй ступени получается более чистый продукт, так как а) кристаллы, образуюш,иеся из обогащенного облагороженного продукта первой ступени, имеют более крупные размеры и поэтому при центрнфугировании удерживают меньше маточного раствора и б) удерживаемый кристаллами маточный раствор обогащен целевым компонентом и поэтому снижает чистоту кристаллов меньше, чем весьма разбавленный маточный раствор первой ступени. Это может быть пояснено следующим примером. При выделении нараксилола кристаллизацией смешанное ксилольное сырье охлаждают до —73°, после чего в маточном растворе содержится около 6% нараксилола-Если после центрифугирования в кристаллической лепешке остается 25% маточного раствора, то в соответствии с материальным балансом расплавленная кристаллическая лепешка будет содержать 76,5% параксилола. При охлаждении этого материала до —18° выделяется дополнительное количество кристаллов отделяемый маточный раствор содержит 42% нараксилола. Если прп повторном центрифугировании в кристаллах остается 20% маточного раствора, то чистота получаемого нараксилола достигает ун<е 88,4% если же остается только 10% маточного раствора, то чистота нараксилола повышается до 94,2%. [c.72]

Аддуктпвная кристаллизация в аппарате типа колонны. Некоторые недостатки обычных процессов аддуктивной кристаллизации могут быть устранены применением непрерывной противоточной очистной колонны, аналогичной используемой в процессе фирмы Филлипс (см. выше). Применение противоточной колонны для выделения нараксилола в виде молекулярного соединения с четыреххлористым углеродом позволяет ограничиться одной ступенью вместо двух. Разработка варианта процесса, осуществляемого в противоточной колонне, может в значительной степени устранить экономические недостатки многоступенчатых процессов, предложенных для разделения и очистки углеводородных смесей ири помощи комплексов с мочевиной. [c.80]

Если в пульпе присутствуют чрезвычайно мелкие кристаллы, то часть их может пройти через сетчатый барабан вместе с маточным раствором. Количество механически уносимых кристаллов может быть определено только испытанием на малой центрифуге этого же типа. Хотя при процессе одноступенчатой кристаллизации механический унос кристаллов по совершенно очевидньш причинам нежелателен, частичный упос можно допустить на второй и следуюпщх ступенях многоступенчатого процесса, когда маточный раствор с каждой ступени возвращается на предыдущую. [c.94]

Экспериментально также установлена [97 ] возможность замены процессов многоступенчатой кристаллизации L-сорбозы процессами предварительной очистки окисленного раствора сорбита при pH 3,0 активированным углем (3—5% к массе сорбозы) или ионообменными смолами [98] и обезвоживанием его в распылительной сушилке. Ниже описана технологическая схема производства L-сорбозы из D-сорбита непрерывным процессом (рис. 38) [53, 97]. Питательную среду из сборника 1 непрерывно насосом подают в стерилизатор 2 и далее в сборник-выдерживатель 3, охладитель 4 и сборник охлажденной среды 5. В этот сборник непрерывно стерильно поступает рабочая культура. Из сборника 5 питательная среда непрерывно поступает в ферментатор 6. Параллельно со средой в ферментатор снизу подают сжатый воздух. Для гашения пены ферментатор сверху снабжен пеногасителем 7 и брызгоуловителем 8. Воздух из колонны выходит через фильтр 9, а окисленный раствор поступает в сборник 10. Температуру среды в колонне по,ддер-живают водяным обогревом через секционные рубашки. Давление воздуха регулируется прибором 11, а рециркуляция питательной peды — регулято- [c.263]

Однако за последние годы были разработаны методики, позволяющие, например, путем вытягивания линейного высокомолекулярного полимера из раствора, имеющего структуру геля, получать образцы полиэтилена, уже обладающие прочностью до 3 ГПа (метод Смита и Лемстра). Подвергнутый многоступенчатой вытяжке такой образец достиг прочности в 7 ГПа [261]. Полиэтилен с еще более высокой прочностью в 10 ГПа получили Марихин и Мясникова [262], применив многоступенчатую вытяжку к полимеру, полученному путем кристаллизации из сильно разбавленного раствора с перемешиванием (по-методу Пеннингса, см. [257, гл. 3]). Это практически совпадает с прочностью монокристаллов ПЭ и приближается к его теоретической прочности, оцениваемой (конечно, весьма приближенно) в 20—30 ГПа. Итоговое значение X при таких сверхвытяжках доходит до нескольких сотен. [c.379]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология