Газы растворимость между потоками

Эго уравнение связывает линейную скорость перемещения вдоль колонки данной концентрации с компонента в газовой фазе с объемной скоростью ш потока газа с величинами а и и изотермой распределения (адсорбции или растворимости) между [c.554]

Разделение обычно происходит в колонках, наполненных твердым пористым сорбентом, на который нанесена жидкая стационарная фаза. Проба паров анализируемых компонентов вводится в поток газа-носителя, который нерастворим в стационарной фазе. Во время прохождения анализируемых веществ вдоль неподвижной жидкой фазы между газовой и жидкой фазами многократно устанавливается равновесие, связанное с повторением процесса растворения и испарения. Вещества, лучше растворимые в стационарной фазе, удерживаются ею дольше. Таким образом, процесс разделения обусловлен различием в силах межмолекулярного взаимодействия анализируемых веществ с жидкой фазой. Из различных типов межмолекулярных сил наибольшее значение имеют дисперсионные ориентационные и донорно-акцепторные. Теория газо-хроматографического разделения тесно связана с теорией растворов и в настоящее время еще окончательно не разработана. Динамика поведения вещества, проходящего через колонку, обычно описывается на основе теории тарелок (по аналогии с процессом ректификации) и теории эффективной диффузии. Суть теории тарелок заключается в том, что хроматографическая колонка рассматривается как совокупность ряда последовательных небольших идеальных ступенек-тарелок, содержащих газовую и жидкую фазы. Предполагается, что в начальный момент вещество находится на первой тарелке, причем некоторая его доля q будет в газовой фазе, а доля р — в жидкой. Соотношение между q я р зависит от количества взятого вещества и константы равновесия. Входящий в колонку газ будет вытеснять находящуюся в газовой фазе долю вещества оставляя на предыдущей тарелке долю вещества р. Каждая доля вновь будет распределяться между фазами, но уже в двух [c.288]

Разделение обычно происходит в колонках, наполненных твердым пористым сорбентом, на который нанесена жидкая стационарная фаза. Проба паров анализируемых компонентов вводится в поток движущегося через колонку газа-носителя, который нерастворим в стационарной фазе. Во время прохождения анализируемых веществ вдоль неподвижной жидкой фазы происходит многократное установление равновесия между газовой и жидкой фазами, вызванное повторением процессов растворения и испарения. Разделение обусловлено различием в силе межмолекулярного взаимодействия анализируемых веществ с жидкой фазой. Вещества, лучше растворимые в стационарной фазе, дольше удерживаются ею. [c.138]

Схему рассчитывают с введением ряда упрощающих допущений, которые, однако, позволяют выявить принципиальные закономерности. Принимают, что растворимость компонентов исходной газовой смеси в используемом растворителе подчиняется закону Генри и что установка состоит из идеальных колонн с бесконечным числом тарелок. Это равнозначно предположению о бесконечно большой скорости процессов абсорбции — десорбции в реальных колоннах. Исходя из таких допущений можно принять, что внизу и вверху колонн достигается равновесие между газом и жидкостью по целевому компоненту. Минимальные потоки вычисляют, исходя из условия полного извлечения целевого компонента в каждом аппарате. Для расчета принимаем следующие условные обозначения [c.463]

Перед тем как приступить к расчету, сделаем следующие замечания. В абсорбере 1 целевым компонентом является ацетилен, поэтому минимальный поток растворителя в абсорбере в соответствии с допущениями определяется условиями полного извлечения ацетилена из газовой смеси и равновесия по ацетилену между газом и жидкостью в нижней части колонны. Если достигнуто равновесие по ацетилену, то заведомо устанавливается равновесие по компонентам, растворимость которых меньше, чем ацетилена (т. е. по компонентам первой и второй групп), но поток растворителя недостаточен для их полного извлечения. Поскольку растворимость компонентов третьей группы выше, чем ацетилена, то поток растворителя превышает минимально необходимую величину для их полного извлечения и равновесие между жидкой и газовой фазами не достигается. Эти компоненты заведомо полностью извлекаются из газовой смеси в абсорбере. [c.463]

Содержание гомологов в потоке gй определяют, исходя из следующих положений. В аппарате 6 осуществляется полное извлечение гомологов ацетилена, поэтому в верхней части аппарата устанавливается равновесие между жидкой и газовой фазами по наиболее растворимому компоненту. Из этих условий определяем минимальный поток газа [c.469]

Процесс усложняется в тех случаях, когда исходная газовая смесь содержит несколько компонентов, растворимых в абсорбенте и, следовательно, взаимно влияющих на их равновесные концентрации. Кроме того, возможное в таких случаях значительное изменение потоков газа и жидкости по высоте абсорбера оказывает влияние на интенсивность массообмена между фазами, В рабочей диаграмме указанные особенности процесса влекут за [c.479]

Газовая хроматография — универсальный метод разделения смесей разнообразных веществ, испаряющихся без разложения. При этом компоненты разделяемой смеси перемещаются по хроматографической колонке с потоком газа-носителя. По мере движения разделяемая смесь многократно распределяется между газом-носителем (подвижной фазой) и нелетучей неподвижной жидкой фазой, нанесенной на инертный материал (твердый носитель), которым заполнена колонка. Принцип разделения — неодинаковое сродство веществ к летучей подвижной фазе и стационарной фазе в колонке. Компоненты смеси селективно задерживаются последней, поскольку растворимость их в этой фазе различна, и таким образом разделяются (компонентам с большей растворимостью требуется большее время для выхода из жидкой фазы, чем компонентам с меньшей растворимостью). Затем вещества выходят из колонки и регистрируются детектором. Сигнал детектора записывается в виде хроматограммы автоматическим потенциометром (самописцем) или же регистрируется компьютером. [c.3]

Коэффициент обмена К- между газовой фазой и застойными зонами жидкости оценивается на основании следующих соображений. В соответствии с представлениями о межфазной турбулентности коэффициент массопередачи можно считать независимым от взаимодействия потоков фаз. Это приводит к тому, что в уравнениях массопередачи для двухфазных систем фактор гидродинамического состояния / = 0. При этом для расчета коэффициентов массопередачи в случае хорошо растворимых газов можно использовать уравнение [c.296]

Когда проба, содержащая смесь компонентов, вводится в движущийся поток газа, эти компоненты продвигаются вдоль колонки со скоростями, зависящими от их соответствующих летучестей и взаимодействия с нелетучей жидкой фазой. Во время прохождения вещества по колонке различные молекулы растворяются и повторно испаряются, причем молекулы компонента с более высокой растворимостью в жидкой фазе задерживаются (отстают) в своем движении. В случае применения жидкой фазы с соответствующими свойствами и достаточно длинной колонки в процессе распределения компонентов анализируемого вещества между газом и жидкой фазой устанавливается такой режим, при котором каж- [c.44]

Описание опытов. Изотермы и форму хроматограмм исследовали при помощи фронтального анализа. В этом методе готовят смеси растворенного вещества (т. е. пропана или пропилена) и газа-носителя в различных концентрациях и этими смесями насыщают колонку. Затем колонку проявляют потоком газа-носителя и измеряют время насыщения и время проявления. Из этих данных вычисляют растворимость растворенного вещества в неподвижной жидкой фазе по длине переходных областей между газовой смесью [c.20]

Активированная диффузия сильно зависит как от подвижности, так и от растворимости пара в твердом теле. Между тем в случае капиллярного течения резкая разница в поведении различных газов не проявляется, если их молекулы по размерам намного меньше размеров капилляра. Температурная зависимость диффузии при ламинарном капиллярном течении обусловлена главным образом изменениями вязкости газа эта зависимость мала и отрицательна, в то время как для процесса активизированной диффузии характерна сильная положительная зависимость от температуры. Поэтому величина конвективного потока понижается с ростом температуры. [c.289]

Если в качестве неподвижной фазы взять мелкоизмельченный сорбент и наполнить им трубку (стеклянную или металлическую), а движение подвижной фазы (жидкости или газа) осуществлять за счет перепада давления на концах этой трубки, то последняя будет представлять собой хроматографическую колонку, называемую так по аналогии с ректификационной колонкой для дистилляционного разделения. Разделяемая смесь веществ вместе с потоком подвижной фазы поступает в хроматографическую колонку. При контакте, с поверхностью неподвижной фазы каждый из компонентов разделяемой смеси распределяется между подвижной и неподвижной фазами в соответствии с его свойствами, например адсорбируемо-стью или растворимостью. Вследствие непрерывного движения подвижной фазы лишь часть распределяющегося компонента успевает вступить во взаимодействие с неподвижной фазой. Другая же егО часть продвигается дальше в направлении потока и вступает всу взаимодействие с другим участком поверхности неподвижной фазы. Поэтому распределение вещества между подвижной и неподвижной фазами происходит на небольшом слое неподвижной фазы толькО при достаточно медленном движении подвижной фазы. Поглощенные неподвижной фазой компоненты смеси не участвуют в перемещении подвижной фазы до тех пор, пока они не десорбируются и не будут снова перенесены в подвижную фазу. Поэтому каждому из них для прохождения всего слоя неподвижной фазы в колонке потребуется большее время, чем для молекул подвижной фазы. Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной степенью сродства к неподвижной фазе (различной адсор-бируемостью или растворимостью), то время пребывания их в этой фазе, а следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. При достаточной длине колонки это различие может привести к полному разделению смеси на составляющие ее компоненты. [c.8]

Задача 6. Реактор (рис. V-27) представляет собой емкость, в которую подается газ путем его впрыскивания снизу. Скорость подачи газа В в реагирующую с ним смесь составляет Мв кмомй/сек. Реакция А + В С протекает в жидкой фазе. Вещество В хорошо растворимо в н идкости. Расход поступающего в реактор реагента А — Qa м сек. Реакция экзотермическая и при ее протекании выделяется пар в количестве Мп кмолей/сек, состоящий только из компонентов А я В (содержанием в нем продукта С можно пренебречь). Регулятор уровня поддерживает уровень в емкости постоянным, воздействуя на величину выходного потока Q . Предполагая, что содержимое реактора тщательно перемешано, построить модель, которая определяла бы зависимость между составом выходного потока и расходом реагентов А и В- [c.110]

Хроматографический метод анализа газов основан па принципе физического разделения газовой смеси, при котором разделяемые компоненты распределяются между двумя фазами одна из фаз представляет собой неподвижный слой сорбента с большой поверхностью, другая—поток газа-иосителя, фильтрующийся через неподвижный слой. В зависимости от типа применяемой неподвижной фазы (насадки) различают газо-адсорбционную и газожидкостную хроматографию. В газо-адсорбционной хроматографии нспользуются твердые вещества, обладающие адсорбционньми свойствами активированный уголь, силикагель, окись алюминия, пористые стекла, молекулярные сита (цеолиты). Газо-адсорбционная хроматография используется для раэделения низкокипящих газов водорода, азота, окиси углерода, кислорода, аргона, метаяа и др. В газо-жидкостной хроматографии используются растворители, нанесенные на инертную ио отношению к газам основу. Разделение газов в этом случае осуществляется благодаря различной растворимости газов в жидкости. Газо-жидкостной хроматографией хорошо разделяются углеводороды. [c.238]

В ряде случаев исследуемые процессы могут отличаться какими-либо особенностями которые учитываются при моделировании введением в математическое описание теоретических, полуэмпири-ческих и эмпирических соотношений между параметрами процесса. Например,зависимость,характеризующая особенности растворимости газа в жидкости, зависимость теплоемкости раствора от состава, зависимость коэффициента массопередачи от скоростей потоков фаз. [c.61]

Юрэй и сотрудники использовали обмен в жидкой фазе между растворимым газом и ионным растворенным веществом для осуществления частичного концентрирования тяжелых изотопов углерода, азота и серы. Главные особенности такого способа разделения суммированы в табл. 2. На рис. 11 показан поток материалов в непрерывном процессе концентрирования тяжелого углерода химическим обменом между НСМ и цианид-ным ионом. Аналогичный метод был использован для производства этого изотопа Юрэем и сотрудниками [8] в лабора- [c.41]

Многие промышленные процессы окисления и гидрирования представляют собой каталитические реакции между газом и жидкостью на твердых катализаторах. Такие процессы проводят на неподвижном слое катализатора, в трехфазном взвешенном слое катализатора или на катализаторе, суспендированном в жидкости. Сопротивление внутренне ) и внешней теплопередаче в катализаторе, омываемом жидкостыю, низкое. Поэтому катализатор и двухфазный поток имеют одинаковую температуру. Вследствие низкой растворимости газов в жидкостях и большой вязкости жидкостей наблюдаемая скорость реакции в трехфазных системах в большей дгоре завцсит от массопереноса по сравнению с гетерогенными га- [c.84]

Как упоминалось уже в разд. 1.3 и 2.1, фактор Джеймса — Мартина / [2] для учета градиента давления должен применяться к удерживаемому объему, измеренному на выходе колонки. Чтобы дать необходимую основу для разработки ГХПТ, этот фактор будет теперь выведен для изотермической газовой хроматографии. Из обычной теории хроматографии известно, что единственная роль газа-носителя состоит в том, чтобы быть средой для переноса растворенных веществ по колонке. Объем газа-носителя, необходимый для перемещения полосы растворенного вещества через всю колонку, равен удерживаемому объему. При использовании несжимаемого элюента, как, например, в жидкостной хроматографии, его объем определяется вполне однозначно. Когда же в качестве элюента применяют газ, необходимый градиент давления приводит к различию между объемом газа, прощедшим через место расположения полосы в колонке, и объемом газа, измеренным на ее выходе. Истинный хроматографический удерживаемый объем равен интегральной сумме объемов газа, необходимых для транспортировки вещества через все положения полосы вдоль колонки. Из-за расширения газа он будет меньше соответствующего объема газа Vo на выходе из колонки. При любой температуре истинный удерживаемый объем имеет неизменное значение для конкретного вещества на данной колонке. Разные вещества имеют различные удерживаемые объемы вследствие различия их растворимостей в неподвижной фазе. Объем газа Vo на выходе из колонки стремится к значению истинниого объема V , когда скорость потока газа, а следовательно, и перепад давления снижаются. [c.69]

Газовая хроматографш - метод разделения летучих термостабильных соединений, основанный на распределении веществ между фазами, одна из которых - газ, другая - твердый сорбент (газоадсорбционная хроматография, ГАХ) или вязкая жидкость, закрепленная на твердом носителе (газожидкостная хроматография, ГЖХ). Газ, с помощью которого анализируемая смесь вводится в колонку, является элюентом. Разделение компонентов смеси происходит вследствие различной адсорбционной способности или растворимости анализируемых веществ при движении их газообразной смеси в колонке с потоком подвижной фазы вдоль неподвижной фазы. [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология