Пенное разделение

ПЕННАЯ СЕПАРАЦИЯ (пенное разделение), метод поверхностного разделения жидких гомог. систем или коллоидных р-ров на обогащенные фракции илн чистые компоненты путем непрерывного удаления из разделяемой системы искусственно созданной пены, состав к-рой отличается от состава объемной фазы. Для создания пены через разделяемую систему непрерывно пропускают пузырьки инертного газа, чаще всего - воздуха или азота. Эффект разделения достигается в результате неодинаковой способности молекул компонентов системы к адсорбции на границе раздела [c.453]

Процессами поверхностного разделения называют такие процессы разделения веществ, которые основаны на разнице составов поверхностного слоя и объемных фаз. Эти процессы широко применяют для разделения сложных смесей. Помимо адсорбционной хроматографии, значительное развитие получили и другие методы поверхностного разделения, в частности методы пенного разделения (см., например, [67—70]). [c.32]

В первую очередь автор стремился рассмотреть процессы пенного разделения, а затем и эмульсионного, хотя в ряде случаев оба эти процесса приходилось рассматривать одновременно. [c.104]

Пенное разделение можно использовать как способ выделения из жидкостей поверхностно-активных соединений, т. е. веществ, обладающих активностью на поверхности раздела газа и жидкости. При вспенивании такой жидкости поверхностно-активные соединения мигрируют к поверхности или в слой пены. Концентрация их в пенной фазе будет выше, чем в остаточной жидкости или в исходной смеси ( сырье ). [c.104]

Метод пенного разделения. [c.105]

На рис. 1 показан аппарат, предназначенный для пенного разделения в лабораторном масштабе. [c.105]

Пенное разделение и пенная флотация [c.105]

Пенное разделение не следует смешивать с пенной флотацией — давно известным и завоевавшим широкое признание процессом обогащения минералов. Хотя способы проведения обоих эгих процессов сходны (оба [c.105]

Рис. 2. Схема промышленной колонны пенного разделения

На рис. 2 показана схема одного из возможных вариантов промышленной установки пенного разделения. [c.106]

Применение пенного разделения в различных областях (кроме нефтепереработки) [c.108]

Эффективность пенного разделения известна уже давно, но до сего времени большая часть работ проводилась с системами, содержащими водную среду. Ниже приводятся некоторые примеры первых попыток применения пенного разделения. [c.108]

Удаление поверхностно-неактивных веществ методом пенного разделения [c.110]

Трудности пенного разделения углеводородных систем. Пенное разделение в углеводородных системах осуществляется труднее, чем в водных, вследствие свойств как поверхностно-активного растворенного вещества, так и углеводородного растворителя. В первую очередь следует рассмотреть влияние свойств растворенного вещества. [c.116]

Известно, что асфальтены представляют собой высокомолекулярные полициклические ароматические или гетероциклические соединения, содержащие такие элементы, как азот, сера, кислород, ванадий, никель или железо. По мере добавления деасфальтизата нефти поверхностное натяжение бензола постепенно снижалось. Но если к деасфальтированной нефти были добавлены асфальтены, то измерения поверхностного натяжения, проведенные на бензоле с различными количествами смешанного деасфальтизата, показали появление минимумов на кривых поверхностное натяжение — концентрация (рис. 8). Образование таких минимумов создает благоприятные условия для пенного разделения, поскольку стабильность пены в точках минимума максимальна. Этот критерий, как будет показано дальше, крайне важен для успешного пенного разделения. [c.118]

Поверхностная активность и химическая природа поверхностноактивного компонента. Как отмечалось выше, растворимые в воде молекулы, содержащие водо- и маслорастворимые группы, концентрируются на поверхности водных растворов. Такие вещества называют поверхностно-активными. Этот термин полностью применим при процессах пенного разделения. [c.119]

Понимание мицеллярной структуры имеет весьма важное значение для успешного использования метода пенного разделения. Это объясняется тем, что повышение концентрации растворенного вещества сверх предела. [c.121]

Схема с несколькими колоннами. Одиночная колонна пенного разделения, типа показанной на рис. 1, с отдельным сборником пены приблизительно эквивалентна одной равновесной ступени разделения. Если пену и остаточную жидкость пропускать противотоком через несколько кам р пенообразования, то можно осуществить многоступенчатое пенное разделение, при котором каждая камера эквивалентна одной ступени разделения. На каждой ступени в жидкость подают тонко диспергированный газ жидкость вводят в колонну выше точки входа газа. На каждой ступени поверхностно-активные компоненты концентрируются в пенной [c.122]

Типичные схемы пенной ректификации и отдувки представлены соответственно на рис. 14, а и 15 на рис. 14, б детально показана одиночная ступень вспенивания. Схема ректификации характеризуется подачей сырья на нижнюю ступень и отбором пены, обогащенной поверхностноактивными веществами, с верхней ступени. Поскольку пенное разделение обычно используется для удаления примесей, содержащихся в весьма малых количествах, и даже следов примесей, более целесообразно применять схему с отдувкой. Сырье поступает на верхнюю ступень, а раствор с малым содержанием поверхностно-активных примесей отбирается как остаточная жидкость с нижней ступени. [c.123]

Схема с одиночной колонной и орошением верха колонны. Многокамерную установку пенного разделения с сохранением принципа противоточного многоступенчатого контакта можно выполнить и по другой схеме— в одиночной пенной колонне с возвратом потока орошения в верх колонны. [c.123]

В колонне для пенного разделения можно предусмотреть подачу жидкого сырья, содержащего поверхностно-активные вещества, в жидкую фазу и возврат части жидкости после разрушения пены в верх колонны в, качестве циркулирующего орошения. Типичная схема такого варианта представлена на рис. 1. Жидкость, возвращаемую в качестве орошения, [c.123]

Несмотря на эти трудности была предпринята попытка [63] выявить некоторые количественные зависимости, которые позволят вычислить концентрирование в пенной фазе, выраженное в концентрации на единицу объема (например, в мл), а не на единицу поверхности, т. е. в см . Этот метод н был положен в основу расчета колонн пенного разделения, содержащих более одной ступени [c.124]

Это уравнение, применяемое в расчетах перегонки, применимо и для пенного разделения в этом случае смысл входящих в него обозначений будет следующим R — коэффициент орошения, хо — мольная доля более активного компонента в жидкости, возвращаемой как поток орошения (после разрушения пенной фазы) х — мольная доля более активного компонента в жидкости, образующей пену, покидающую тарелку п у — мольная доля более поверхностно-активного компонента в пене, поднимающейся на -тарелку п. Таким образом, если восставить перпендикуляр в точке хо, то он пересечет диагональ, проведенную под углом 45°, в точке а. Линия, соединяющая точку а с точкой Ь или х ЦР + 1) на оси ординат, и представляет собой рабочую линию для ректификационной секции колонны (рис. 16). [c.125]

Расчет числа идеальных ступеней разделения в пенной колонне. Далее описан способ построения диаграммы х — у для колонн пенного разделения и способ построения рабочих линий для ректификационной и отпарной секций при такой схеме. Практическая ценность этих способов иллюстрируется следующим примером. [c.126]

Работа колонны пенного разделения, содержащей отпарную И ректификационную секции,. при кратности орошения в колонне 11,5.. Необходимо получить пенную фазу,, содержащую 0,04 патентованного голубого. [c.126]

Нефть с высоким содержанием ванадия разбавляли бензиновой фракцией. Получаемый раствор, содержащий 101,5-10 % ванадия, вводили в колонну, подобную представленной на рис. 1. Через распределительную-решетку или пористую пластину подавали двуокись углерода тотчас же начинала образовываться пена, которая поднималась вверх по колонне и разрушалась в отдельной камере. Как показал анализ остаточной жидкости, отбираемой с низа колонны пенного разделения, содержание ванадия в смеси нефти с растворителем снизилось с 101,5-10 до 38-Содержание ванадия в жидкости после разрушения пены было выше, чем в сырье концентрация его достигала 117,7-10 /о. [c.143]

Удаление, металлов из нефти методом пенного разделения основывается на том, что они входят в состав поверхностно-активных компонентов нефти, поскольку металлы сами по себе не обладают поверхностной активностью. Поэтому пеннее разделение, успешно используемое для удаления примесей металлов из одних нефтей, может оказаться непригодным для удаления металлов из других нефтей. По-видимому, наиболее поверхностно-активным из всех металлов является железо очевидно, в большинстве нефтей оно связано с поверхностно-активными органическими молекулами. Имеющиеся ограниченные данные свидетельствуют о том, что железо содержится в нефти или в виде железопорфиринового комплекса или в виде солей нафтеновых кислот последние более активны, чем первые. [c.143]

ВЯЗКОСТИ и снижения температуры текучести — показателей, весьма важ-ных для высококачественных смазочных масел. Выяснить причины пенообразования в маслах после введения в них присадок не удалось, однако можно считать, что агенты, усиливающие вспенивание, образовались в результате побочных реакций, протекающих в процессе промышленного производства присадок. Если это предположение правильно, то такие соединения можно удалить методом пенного разделения. Сама по себе присадка не обладает поверхностной активностью, так как при приготовлении ее на укрупненной лабораторной установке в тщательно регулируемых условиях реакции вспенивания масла после введения этой присадки не наблюдалось. [c.144]

В одно.м случае измере шем поверхностного натяжения различных масел с добавкой 5% присадки было показано, что эти масла содержали поверхностно-активные вещества. Введение этой присадки в смеси бензола с маслом снизило поверхностное натяжение на 1,1 дин см. Эти результаты свидетельствуют о возможности использования пенного разделения для удаления из присадки побочных компонентов, вызывающих вспенивание смазочных масел. [c.144]

Уже давно было описано [52] разделение олеатов натрия и стеаратов алюминия. В биологии пенное разделение было применено для концентрирования белков из мочи путем вспенивания двуокисью углерода. В другой работе [51] пенным методом разделяли водный раствор двух красителей патентованного голубого и нового коксина . Патентованный голубой является поверхностно-активным веществом второй краситель не обладает поверхностной активностью. Фиолетовый раствор обоих красителей вспенивали продувкой азотом. Жидкость, образовавшая- [c.108]

В водных системах, где растворителем является вода, любое растворимое органическое вещество снижает поверхностн е натяжение воды. Если молекула обладает слабым притяжением к воде, то в ней должна содержаться водорастворимая (гидрофильная) группа такие молекулы стремятся накапливаться на поверхности водного раствора. Другими словами, они обнаруживают поверхностно-активные свойства, создают давление на поверхность раствора и снижают поверхностное натяжение воды настолько, что их легко удается удалить методом пенного разделения. [c.116]

Расчет колонны пенного разделения как дистилляциокной колонны. После определения, на основании уравнения Гиббса, равновесной зависимости между концентрациями поверхностно-активного материала в основном ядре х) и в пене у) следующей ступенью является расчет числа теоретических ступеней, требуемых для данного разделения. Для этого пенную колонну рассчитывают аналогично дистилляционной колонне [7], принимая ряд упрощающих допущений. [c.124]

Таким образом, число идеальных ступеней при колонне с отпарной и ректификационной секциями равно 7, только отпарной равно 3 количество отпаренного продукта соответственно 52,7 и 28% на введенное сырье Степень концентрирования при эмульсионном методе разделения вычисляют точно таким же способом, как и при пенном разделении, за тем лишь исключением, что для расчета зависимостей х — у вместо значения поверхиостного натяжения вводят значение натяжения на границе раздела ( эаз. [c.128]

Влияние стабильности пены на эффективность пенного разделения доказывается тем, что максимальное концентрирование белка бычьей сыворотки в пене достигается в изозлектрической точке, т. е. при значении pH, при котором белок обладает максимальной поверхностной активностью. С увеличением или снижением pH степень концентрирования падает [63]. [c.136]

Для удаления последних следов поверхностно-активного вещества необходимо создать стабильную пену. Для этого остаточную жидкость после операции пенного разделения можно повторно вспенивать в колонне меньшего диаметра. Вспенивание можью повторять до полного отсутствия пены в колонне самого малого диаметра. Если высота пены на последних ступенях недостаточна и не достигает верха колонны, приходится применять колонны меньшей высоты. Влияние числа ступеней вспенивания изучалось в опытах с бензольным раствором, содержащим поверхностноактивные вещества, экстрагированные из нефти месторождения Бачакеро водным пиридином. Такой экстракт обычно содержит большие количества азотистых соединений типа порфиринов. Оказалось, что для получения образца бензола с экстрактом, не содержащего поверхностно-активных веществ, требуется несколько ступеней вспенивания. Другими словами, поверхностное натяжение остаточной жидкости после последней ступени пенного разделения было таким же, как чистого бензола (табл. И). [c.138]

Поверхностное натяжение продуктов пенного разделения бензольного раствора, содержащего экстракт из нефти Бачакеро [c.138]

Между растворимостью вещества или компонента, удаляемого методом эмульсионного разделения, и его эмульгирующей способностью существует некоторая зависимость при этом следует различать молекулярную или коллоидную растворимость удаляемого компонента, а также растворимость компонента в непрерывной или в дисперсной фазе эмульси.и. Если вещество, которое требуется выделить, является активнь[м эмульгатором, то оно обычно растворимо и содержится в непрерывной фазе (дисперсионной среде). Имеются вполне убедительные доказательства, что в момент, когда происходит эмульгирование, активный эмульгатор может находиться-в молекулярно- или коллоиднодисперсном состоянии или даже в виде макроскопических частиц. Правило о растворимости эмульгатора в дисперсионной среде выдерживается для большинства, но 11е для всех эмульгаторов. В литературе указывалось [33], что не всякое вещество, растворимое как в углеводороде (например, бензоле), так и в воде и вызывающее отчетливое снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз, обязательно является хорошим эмульгатором. Например, ацетон растворим в обеих этих жидкостях и все же он не ( бла-дает эмульгирующей способностью не является эмульгатором и метилэтилкетон. Однако, как указывалось выше в разделах, посвященных пенному разделению, между растворимостью и поверхностной активностью существует несомненная связь. Поэтому об эмульгирующей способности поверхностно-активного вещества все же можно судить на основании его растворимости в водной или углеводородной фазе, используемой для приготовления эмульсии. [c.142]

В аналогичных опытах пенному разделению подвергали нефть месторождения Бачакеро и экстракт, выделенный из этой нефти водным пиридином при этом и нефть, и экстракт разбавляли бензолом. Последующие анализы показали, что содержание кислорода в остаточной нефти после пенного разделения снизилось. Это легко объяснить, поскольку большинство органических соединений с кислотными карбоксильными боковыми цепями обладают поверхностной активностью и поэтому могут быть удалены процессом пенного разделения. В опытах по пенному разделению экстракта, выделенного из нефти водным пиридином, наряду с кислородом удалялись также азот и сера. Следует отметить, что поверхностное натяжение сырья в обеих системах было ниже, чем остаточной жидкости после удаления поверхностно-активных компонентов. Остаточная жидкость после пенного разделения имела такое же поверхностное натяжение, как чистый бензол это убедительно доказывает полноту удаления всех поверх-ностно-активных компонентов из очищенной нефти (табл. 12). [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология