Система жидкость—жидкость, выбор системы

Прежде чем перейти к следующему разделу, следует еще остановиться на тех возможностях, которые открывает использование газожидкостной хроматографии. Метод газожидкостной хроматографии широко применяется для изучения термодинамических свойств растворов и решения конкретных практических задач, связанных с выбором растворителей. Однако использование этого метода позволяет пе только подбирать наиболее эффективные растворители, но и определять значения коэффициентов распределения [37]. Для изучения равновесного распределения в системе жидкость — жидкость используется также тонкослойная хроматография [38]. [c.96]

Рассмотренный подход к определению параметров уравнений применим к системам жидкость—жидкость, жидкость—жидкость-пар, жидкость—газ, жидкость—твердое вещество. Выбор соответствующего уравнения проводится на основе точности описания экспериментальных данных. [c.120]

Современное состояние проблемы выбора разделяющего агента и расчета равновесия многофазных систем позволяет перейти от экспериментальных методов разработки таких процессов к расчетным. И основу таких расчетов составляют алгоритмы воспроизведения условий расслаивания сильно неидеальных смесей по высоте колонны, в декантаторах, которые являются обязательными элементами азеотропно-экстрактивной ректификации. Алгоритмы, позволяющие рассчитывать равновесие в системах жидкость—жидкость—пар и декантаторы различного типа приведены в разд. 7.1. [c.354]

Выбор метода расчета процессов, протекающих в системе жидкость—жидкость или газ—жидкость, определяется следующими факторами [c.369]

Фазовое равновесие в системе жидкость—жидкость определяет предельные концентрации экстракта и рафината. Данные о равновесии необходимы при выборе экстрагента, технологической схемы процесса, конструкции и размера (высоты или длины) аппарата, для расчета оптимального соотношения потоков экстрагента и исходного раствора, а также для выяснения других условий проведения процесса. [c.522]

Развивается общая строгая теория избыточной поверхностной энтропии и энергии для бинарной системы жидкость—жидкость. Особое внимание уделяется подбору подходящих разделяющих поверхностей Гиббса и тому факту, что энергия и энтропия определяются только с точностью до аддитивной константы. Последующее рассмотрение приводит к выбору чистых жидкостей в качестве стандартных состояний для систем, в которых низка взаимная растворимость. Такой выбор приводит к простым выражениям для поверхностной энергии и энтропии, которые допускают интерпретацию в терминах структуры межфазной поверхности, градиентов концентраций и молекулярных сил. В частном случае, когда низка взаимная растворимость, результатом являются выражения [c.63]

Выбор процесса нитрования ароматических соединений обусловлен его большим техническим значением. Кроме того, на его примере легко проиллюстрировать явления, сопровождающие массопередачу с химической реакцией в системе жидкость — жидкость. Химия нитрования ароматических соединений, рассмотренная выше, может казаться имеющей только академический интерес и удаленной от существа вопроса. Она включена в обзор намеренно, чтобы показать ту неопределенность, которая существует в химии даже таких [c.368]

Прп промывке жидкой фазы (система жидкость — жидкость) правильный выбор фазы для диспергирования позволяет регулировать качество промывки и в некоторых случаях обеспечить значение ио, большее, чем критическая скорость. Поскольку сплошная фаза полностью доступна для массообмена и время ее пребывания Тс больше, чем дисперсной Тд [см. уравнения (9), (10)], для улучшения качества промывки более целесообразно диспергировать водную промывную фазу. Особенно это относится к случаю промывки тяжелой и вязкой органической жидкости, для диспергирования которой потребуется большая интенсивность пульсации. Однако если характеристическая скорость капли воды ниже указанного предела, а о капли органической жидкости, движущейся через воду, больше, приходится диспергировать промываемую сплошную фазу, хотя этот вариан энергетически невыгоден. [c.135]

Коэффициенты активности компонентов тройных и более сложных смесей могут быть рассчитаны по данным о свойствах бинарных систем с помощью методов, описанных в гл. I. Расчетные методы определения условий равновесия в системах жидкость — жидкость дают, однако, приближенные результаты. Поэтому для практических целей обычно пользуются опытными данными, представленными в виде зависимостей коэффициентов относительного распределения компонентов Р от состава раствора. Разделение смеси компонентов 1 и к методом экстракции возможно, если р,й > 1. Высокая селективность обеспечивается при малой взаимной растворимости экстрагента и компонента, являющегося в исходной смеси растворителем, а также при большом различии коэффициентов активности распределяемых компонентов в равновесных фазах Эти положения являются основными критериями выбора [c.569]

Целлюлозу наиболее часто используют в качестве сорбента при хроматографии в системе жидкость—жидкость основы этого метода являются общими для колоночной и бумажной хроматографии. Эта аналогия очень полезна главным образом при выборе соответствующей системы растворителей [22]. Кроме того, при разделении в системе жидкая фаза—жидкая фаза удерживание растворенного вещества на целлюлозе часто зависит от адсорбции и ионного обмена, и все эти эффекты вносят определенный вклад в коэффициент распределения. [c.63]

Окончательный выбор аппарата обусловлен особенностями разрабатываемого экстракционного процесса и обычно требует проведения предварительных опытов. В ответственных случаях соответствующие испытания должны проводиться не на модельных, а на промышленных системах жидкость — жидкость. [c.352]

Выбор экстрагента. При экстракции в системе жидкость — жидкость процесс сводится к обработке экстрагентом раствора, содержащего извлекаемое вещество. [c.463]

Создание надежной вычислительной процедуры, предсказания или представления многокомпонентного равновесия в системах жидкость—жидкость связано с симбиозом термодинамической и оптимизационной теории. Поскольку равновесие в многокомпонентной системе зависит от большого числа переменных и от особенностей механизма установления равновесия, необходимо создать эффективный инструмент, который позволил бы на основании ограниченных экспериментальных данных осуществлять дискриминацию различных моделей с целью выбора наиболее адекватной реальному процессу и рассчитывать параметры, определяющие равновесие системы в различных условиях. [c.151]

Требования, предъявляемые к индивидуальным растворителям, перечислены при описании метода распределительной хроматографии на колонке. При выборе смесей растворителей также необходимо руководствоваться определенными правилами. Ниже приведены требования, предъявляемые к разделяющим системам жидкость— жидкость для хроматографирования на бумаге. [c.108]

Экстракция в системах жидкость—жидкость применяется для разделения смесей, трудно разделимых или вовсе не разделимых путем дистилляции вследствие небольшой разности давлений их паров, способности образовывать азео-тропные смеси, нелетучести или недостаточной термической стойкости. Экстракция пригодна, в частности, для разделения веществ различных химических классов, тогда как дистилляция по своему принципу более пригодна для разделения соединений, молекулы которых имеют различные размеры. Однако наиболее современные способы азеотропной и особенно экстрактивной дистилляции часто конкурируют как разделительные процессы с экстракцией. Окончательный выбор процесса должен определяться наименьшей затратой энергии (тепла) это справедливо и для процессов экстракции, где требуется затрачивать тепло на выпаривание или ректификацию для удаления добавленного растворителя. [c.11]

Быстрое развитие техники экстракции в системах жидкость—жидкость в течение последних нескольких десятилетий привело к внедрению новых типов экстракторов. За это время были получены характеристики для аппаратов многих типов, но попыток представить эти данные в форме, удобной для проектировщика, известно немного. Выбор подходящего экстрактора для заданных условий по-прежнему остается скорее субъективным, т. е. проектировщик полагается больше на интуицию, чем на рациональную оценку достоинств и недостатков каждого типа аппаратов. Ниже делается попытка восполнить этот пробел путем суммирования имеющихся данных в виде таблицы для выбора экстракторов, в которой применяется система баллов для указания пригодности каждого типа экстрактора с точки зрения возможных требований, предъявляемых к аппаратуре этого типа. [c.32]

Уравнение (1.81) вместе с уравнением (1.69) позволяют предсказывать равновесное распределение в системах жидкость — жидкость по данным равновесия в системах пар — жидкость. Если используются данные пар — жидкость, конечное предсказание зависит от качества данных и от правильности выбора а 12- Для бинарных систем, в которых компоненты являются существенно несмешиваемыми, значение а 2 = 0,20 является достаточно надежным. Существует возможность предсказывать равновесие тройной системы жидкость — жидкость из бинарных данных, если выбрано самое лучшее значение ахг для каждой бинарной системы. [c.33]

Большинство процессов разделения включает перенос вещества из одной фазы в другую. Некоторые специальные типы разделения, такие, как термодиффузия, зависят от возникающих разностей концентраций в отдельных фазах. Возможно, самым общим типом переноса, встречающимся в химической технологии, является перенос между газами и жидкостями, который обычно происходит при абсорбции газа, десорбции и перегонке. Другие типы включают перенос в системах жидкость—жидкость при экстракции селективными растворителями, а также перенос в системах газ— твердая фаза или жидкость—твердая фаза при сушке, выщелачивании и кристаллизации. Инженер-проектировщик должен уметь определять тип массообменного оборудования и рассчитывать требуемые размеры и число установок, необходимых для осуществления данной операции разделения. Напротив, инженер-технолог должен применять те же знания для выбора рабочих условий с целью получения желаемой продукции при существующем оборудовании или же диагностировать неполадки. [c.429]

Фазовое равновесие в системе жидкость — жидкость определяет предельные концентрации экстракта и рафината. Данные о равновесии необходимы при выборе экстрагента, технологической схемы процесса, [c.549]

При выборе реакторов для проведения гетерогенных реакций в системе газ — жидкость необходимо учитывать характер поверхности контакта фаз (табл. 10). [c.155]

Коэффициент массопередачи К для определенной системы газ — жидкость и в данном аппарате, т. е. при постоянстве ДС и 5, характеризует скорость процесса и поэтому называется также константой скорости процесса. Выбор оптимальных условий осуществления массопередачи основан на совместном анализе коэффициента массопередачи и к. п. д. аппарата (см. стр. 146). [c.123]

Выбор системы модифицированных эффективностей тарелки по Мерфри. Форма выраи епия для модифицированной эффективности тарелки может вызвать затруднения при расчете, поскольку многие кажущиеся разумными значения эффективности тарелки дают отрицательные величины потока жидкости (или пара). Была разработана методика определения и корректировки таких значении эффективности. В своей основе эта методика состоит в следующем. [c.313]

Уравнение состояния, предложенное Бенедиктом с сотрудниками [3, 4, 5, 6], было скоррелировано в соответствии с опубликованными экспериментальными данными [8] по равновесию жидкость — пар в системе азот — метан. Такая корреляция была необходима потому, что часть области температур, представляющая интерес, находится выше критической температуры азота и методы, основанные на использовании давлений паров чистых компонентов, не могут быть применены непосредственно. Настоящее исследование еще раз подтверждает эффективность использования уравнения состояния для вычисления термодинамических свойств смесей даже в тех случаях, когда имеется ограниченное число экспериментальных данных для смеси, что затрудняет выбор правил определепия коэффициентов уравнения для смеси по известным коэффициентам уравнений для составляющих смесь компонентов. [c.92]

Здесь следует сказать, что статистически независимы флуктуации тех величин, которые выбраны в качестве независимых переменных, характеризующих состояние системы. Обычно этот выбор диктуется условиями эксперимента. Безотносительно к выбору независимых переменных, характеризующих состояние системы, вопрос о статистической независимости тех или иных флуктуаций не имеет смысла. Так, например, флуктуации плотности и флуктуации концентрации статистически независимы, если в качестве независимых переменных, определяющих состояние раствора, выбраны его плотность и концентрации компонентов. Они статистически зависимы, если в качестве независимых переменных, характеризующих состояние раствора, выбрать его плотность и химические потенциалы ц. компонентов. Тогда <АрАс.>,1 фО, где индекс (1 означает, что флуктуации плотности и концентрации рассматриваются при некоторых заданных значениях химических потенциалов ц независимых компонентов раствора. Такой выбор независимых переменных может быть полезен, например, при изучении влияния гравитационного поля на рассеяние света в растворах в окрестности их критической области жидкость — пар. Некоторые результаты подобных расчетов приведены в работе А. Д. Алехина, А. 3. Голика, Н. П. Крупского, А. В. Чалого, Ю. И. Шиманского [33]. Расчеты выполнены с помощью термодинамического потенциала Р (Т, V, ц) -.= + Ри, предложенного М. А. Анисимовым [34]. [c.140]

Выбор поверхностных конденсаторов в качестве объекта исследования был предопределен рядом факторов. Во-первых, разработкой математических моделей данных аппаратов восполняется существенный пробел в решении комплекса расчетных и оптимизационных задач целого класса теплообменной аппаратуры. Во-вторых, математические модели процесса конденсации могут быть использованы при моделировании процессов переноса в гетерогенных системах газ — жидкость — твердое тело. И, наконец, последнее. Поверхностные конденсаторы в течение длительного времени были предметом рассмотрения в совместных научно-исследовательских работах, выполненных НПО ГИПХ и кафедрой Системы автоматизированного проектирования и управления Ленинградского технологического института им. Ленсовета. Результаты этих исследований в основном определили содержательную часть предлагаемой читателю книги. [c.9]

Постановка задачи. Выбор системы координат. Рассмотрим трехмерную задачу о стационарной конвективной диффузии к поверхности твердой или жидкой частицы произвольной формы, обтекаемой ламинарным потоком вязкой несжимаемой жидкости. Как и ранее, предполагается, что число Пекле Ре = aUD велико здесь а — характерный размер частицы (в качестве которого обычно выбирается радиус эквивалентной по объему сферы а ), U — характерная скорость потока (на бесконечности), D — коэффициент диффузии. Считается также, что на поверхности частицы и вдали от нее концентрация принимает постоянные значения, равные нулю и Соо, а поле течения жидкости известно иа решения соответствующей гидродинамической задачи об обтекании частицы. [c.126]

Данные табл. IV-1 и рис. IV-2 свидетельствуют о недостаточности обобщения по различным жидкостям. Это вытекает из того обстоятельства, что при рассмотрении системы уравнений процесса и при выводе уравнений подобия аналитически не учитывается взаимосвязь температурного и скоростного полей в пристенном слое кипящей жидкости, и система уравнений не является замкнутой. Это вносит известный произвол в выбор тех или иных безразмерных комплексов. [c.165]

При выборе наиболее подходящего метода разделения стероидов в каждом конкретном случае необходимо учитывать следующие факторы а) масштаб, т. е. количество разделяемой смеси б) количество выделяемого или анализируемого стероида в смеси, т. е. компонентный состав смеси в) физико-химическую характеристику стероидов, подвергающихся разделению, т. е. их полярность, растворимость и т. д. г) строение подвергающихся разделению стероидов. Стероиды резко различаются по своей полярности— от стероидов, этерифицированных жирными кислотами, липофильный характер которых аналогичен липофильному характеру жиров и парафинов, до стероидных гликозидов или производных желчных кислот, заметно растворимых в воде. Тем не менее вследствие наличия большого углеродного скелета молекулы большинства стероидов обладают средней полярностью и, как правило, лщюфильны. Вот почему для разделения стероидов в основном применяют адсорбционную хроматографию с растворителями низкой полярности и в гораздо меньших масштабах— гель-проникающую и распределительную хроматографии. Последний из упомянутых факторов (строение стероида) также может сыграть решающую роль при выборе подходящего метода разделения. Например, применение ионообменных смол, по-видимому, целесообразно для разделения способных ионизоваться стероидов, таких, как желчные кислоты или некоторые производные стероидов. Хорошо известно, что соединения, образующие гомологический ряд, плохо делятся на адсорбентах, но хорошо разделимы в системах жидкость—жидкость. В последнем слу- [c.212]

Выбор конструкции экстрактора. Выбор оптимальной конструкции аппарата для данного производственного процесса жидкостной экстракции представляет собой достаточно сложную задачу. Наиболее надежным критерием оценки экстракционных аппаратов является их технико-экономическое сравнение с учетом производительности, разделительной способности, энергетических затрат, а также капитальных и эксплуатационных расходов. При этом сравниваемые аппараты должны удовлетворять специфическим требованиям, связанным со свойствами и особенностями обрабатываемой системы жидкость — жидкость (например, эмульгируе-мость, наличие твердых примесей и др.). Однако соответствующие методики технико-экономического сравнения (см., например, i[l]) сложны для практического использования. Сопоставление экстракторов по балльной системе, включающей 19 признаков сравнения, имеющих преимущественно качественный характер i[2], не всегда приводит к однозначным и точным выводам. [c.254]

При расчетах процессов экстракции необходимы данные о равновесии в системах жидкость — жидкость. Обоснованный выбор схемы процесса, определение оптимального объемного соотношения экстратента и исходного раствора возможны на основе анализа равновесия. Для оценки различных экстрагентов необходимо располагать равновесными данными о нескольких системах. При этом желательно иметь возможность определять расчетным путем равновесие для этих систем, не прибегая к эксперименту. Таким путем могут быть заранее исключе- [c.148]

Преобладающим методом извлечения и концентрирования органических соединений из проб воды является экстракция в системе жидкость — жидкость. Этот метод подробно исследован Фостом и Саффетом [4], показавшими важность правильного выбора соответствующего растворителя, обеспечивающего достаточное полное извлечение определяемого компонента. Боуман и Бероза [6, 7] ввели понятие р-величины, которая позволяет количественно расчетным путем выбрать растворитель и условия проведения экстракции, в том числе pH, температуру и ионную силу. Саффет [c.463]

Задача 4.7 проста, ее можно решить перебором вариантов (хотя реально ее впервые решили по ТРИЗ, а до этого применяли дорогостоящую облицовку, считая это неизбежным). Перебрав достаточно много вариантов, можно перейти от идеи защиты стенок к идее вообще обойтись без них. Это равносильно переходу к паре кубик — жидкость . Правила выбора пары, основанные на законах развития технических систем, делают то же самое, но без пустых проб. Общее правило, вытекающее из закона повышения степени идеальности, гласит в пару должны входить изделие и та часть инструмента, с помощью которой непосредственно ведется обработка изделия. Смысл правила инструмент тем идеальнее, чем его меньше (при сохранении эффективности), поэтому надо рассматривать только изделие и рабочую часть инструмента, как будто всего остального вообще нет. Тем самым мы от задачи переходим к ее модели. В данном случае модель выглядит так кубик и вокруг него агрессивная жидкость. Реально этого не может быть — жидкость прольется. Модель задачи — это мысленная, условная схема задачи, отражающая структуру конфликтчого участка системы. [c.71]

Промышленное выделение этих двух ароматических углеводородов из бензинов прямой гонки нельзя осуществить простым фракционированием или четкой ректификацией из-за образования азеотрои-ных смесей (в особенности с нафтенами) и проводится азеотропной или экстракционной перегонкой избирательной экстракцией и адсорбцией в системе жидкость—твердая фаза. Выбор оптимального процесса зависит от конкретных технико-экономических условий и в значительной степени от природы сырья. [c.57]

Система (3.2) представляет собой безразмерную (или критериальную) характеристику серии насосов. Комплексы П выбираются по условиям испытания машины. Поскольку характеристика насоса обычно дается для постоянной частоты вращения вала и постоянной вязкости жидкости, то для первой зависимости из (3.2) удобно применять комплексы, содержащие п и V, т. е. ф, ф и / е = пОуу. Для второй зависимости удобен коэффициент мощности который может заменяться на При таком выборе координат для построения графика безразмерной Характеристики серии он выглядит точно так же, как и график частной характеристики одного испытанного насоса, при этом изменяются лишь шкалы на осях координат (рис. 3.5). [c.46]

Особенностью таких экстракционных колонн является то, что обе массообменивающиеся фазы 5кидкие, сравнительно вязкие и не столг> значительно отличаются по плотностям, как системы жидкость — пар (газ). Аналогия гидродинамического процесса позволяет в соответствии с работами А. Н. Плановского и В. В. Кафа-рова [46] для выбора предельных скоростей движения массообмени-вающихся фаз использовать приведенное ранее уравнение (7. 27) [c.293]

Один из путей создания исключительно компактного теплообменника типа жидкость — жидкость — реализация максимально развитой теплообменной поверхности на кубический метр объема теплообменника. Это подразумевает использование тесно рас- юложенных труб малого диаметра. На рис. 14.3 показано влияние диаметра труб на величину удельной мощности, достижимой при заданной разности температур. Преимущества труб малого диаметра и плотной набивки пучка проявляются с особой силой, если теплообменник предназначен для работы на жидких металлах П5 , поскольку благодаря их высокой теплопроводности коэффициенты теплоотдачи /юлучаются исключительно высокими, особенно в случае каналов с малым диаметром. В связи с этим возникает вопрос выбора оптимального диаметра труб. Опыт эксплуатации показывает, что для большинства обычных теплообменников нецелесообразно использовать трубы диаметром менее 12,7 мм из-за опасности заноса труб и их закупорки. Однако система с жидким щелочным металлом может поддерживаться столь чистой, что вопрос о возможных отложениях на стенках ие будет представлять какой-либо проблемы. [c.272]

Поток жидкости Z (в кмолъ/сек), состоящий из смеси нескольких компонентов, поступает в емкость, где при помощи соответствующего устройства его температура доводится до величины Т (рис. VIII-11). От величины этой температуры, называемой характеристической, зависит выбор аппарата (парциальный конденсатор, кипятильник и т. д.). Температура смеси на тарелке ректификационной колонны также является одним из основных, ключевых параметров, определяющих интенсивность процесса разделения в этой сложной противоточной паро-жидкостной системе. [c.164]

Ион-парная хроматография давно находила применение в жидкостной хроматографии и экстракции для извлечения лекарств и их метаболитов из биологических жидкостей в органическую фазу. Как самостоятельный раздел ВЭЖХ ион-парная хроматография, называвшаяся также экстракционной, парно-ионной, хроматографией с использованием ПАВ, хроматографией с жидким ионообменником, стала развиваться с середины 70-х годов. Метод занимает промежуточное положение между ионообменной хроматографией и адсорбционной, распределительной или обращенно-фазной. Недостатки ионообменных материалов, а именно невоспроизводимость от партии к партии, меньшая активность и стабильность по сравнению с другими сорбентами и небольшой выбор наполнительного материала, исключающий изменение селективности за счет сорбента, привел к некоторому ограничению применения ионообменной хроматографии. В ион-парной хроматографии большинство этих недостатков можно преодолеть. Метод ион-парной хроматографии характеризуется универсальностью и обладает преимуществом по сравнению с классической ионообменной хроматографией, в котором активные центры фиксированы. Вследствие более быстрой массопередачи в ион-парной системе хроматографическое разделение более эффективно, чем на ионообменнике с фиксированными и активными зонами. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология