Простая перегонка равновесная

Вывод уравнепия (12.70) остается справедливым и для простой перегонки с дефлегмацией, с топ лишь разницей, что во всех уравнениях состав пара г/, равновесный с составом лшдкости х, должен быть заменен на состав пара у, выходящего из дефлегматора. Таким образом, уравнение (12.71) примет вид [c.316]

Пример XI. I. 100 кмоль смеси бензол — толуол, содержащей 70 мол. % бензола, подвергают простой перегонке и получают 92,13 кмоль дистиллята. Определить конечный состав кубового остатка и дистиллята. Равновесные данные для рабочей смеси [c.360]

Задача XI. 2. Эквимолярную смесь пропан — бутан подвергают простой перегонке при давлении 5 атм лля отгонки 40 мольн. % исходного количества. Определить 1) конечную концентрацию остатка и 2) концентрацию дистиллята. Равновесные данные [c.386]

Неодинаковость составов жидкого раствора и равновесного с ним пара позволяет использовать процессы испарения и конденсации для разделения жидких смесей на чистые вещества. При этом применяют простую и так называемую фракционную (дробную) перегонку. В случае простой перегонки нагревание жидкости сопровождается непрерывным отбором пара с его после- [c.195]

До сих пор в лаборатории наиболее распространен метод очистки жидкостей простой перегонкой, проводимой в колбах Вюрца. Суть процесса заключается в постепенном испарении жидкости с непрерывным отводом и конденсацией образующихся паров. Ход простой перегонки бинарной системы можно проследить на диаграмме равновесий жидкость — пар (рис. V. 14). Если исходить из жидкости состава то первая порция образовавшегося пара будет иметь состав x K Будучи сконденсированным нацело, этот пар превратится в жидкость того же состава [точка на оси абсцисс], которая затем удаляется из системы. В результате конденсации и удаления из системы какого-то количества дистиллята содержание легколетучего компонента в жидкости уменьшится, и она будет иметь теперь состав х - , а равновесный с ней пар — состав х . Точки составов дистиллята, собранного во время испарения жидкости, которое вызывает изменение ее состава от х до расположатся между точками и С помощью такого постепенного испарения раствора и удаления дистиллята можно достичь смещения точки состава жидкости практически к началу координат, т. е. добиться получения в колбе почти чистого труднолетучего компонента, освобожденного от низкокипящих примесей. [c.279]

С оставшейся жидкостью (что принимается при анализе этого процесса). Для составления материального баланса простой перегонки полагаем, что количество жидкости в некоторый момент равно Ь, а ее состав л (по НК) и у (в паре над жидкостью). Тогда состав пара над жидкостью можно выразить как функцию состава жидкости, т. в. у =/(х). За бесконечно малый промежуток времени количество жидкости и состав ее изменяются и составляют соответственно Ь йЬи X — Лх. Количество образующегося за этот промежуток времени пара равно уменьшению количества жидкости dL, а его состав является равновесным с х. Содержание НК в жидкости к началу рассматриваемого промежутка времени составляет Ьх, а к концу-(Ь— йЬ)(х — ёдс). Количество НК, перешедшего в пар за это время,-(1Ь> . Таким образом, уравнение материального баланса по НК за это время [c.109]

Под простой перегонкой понимают процесс одно- или многократного испарения нефти с конденсацией образующейся паровой фазы без ее обогащения. Теоретические основы равновесного состояния такого процесса приведены в гл. 4 (см. разд. [c.357]

Простая перегонка может служить также средством частичного разделения жидкостей, обладающих достаточно большой разницей в температурах кипения или в летучестях. Простую перегонку называют иногда дифференциальной перегонкой, потому что составы как пара, так и оставшейся жидкой части в процессе работы непрерывно изменяются на бесконечно малые величины. При однократной, или равновесной перегонке, разновидности простой перегонки, известная часть жидкости превращается в пар, который сохраняется в контакте с оставшейся жидкостью до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. [c.6]

Диаграммы равновесных составов пар—жидкость. При рассмотрении ВЭТТ (высота, эквивалентная теоретической тарелке) в разделе 1 был использован график (см. рис. 1) с двумя кривыми, выражающими зависимость температур кипения от состава жидкой двойной смеси и зависимость состава пара от температур кипения. Можно для этой цели пользоваться одной кривой, непосредственно выражающей зависимость состава пара от состава жидкости.Такой график (рис. 5) называется диаграммой или кривой равновесия пар—жидкость (или диаграммой X, у). Эти кривые лежат в основе большинства расчетов и теоретических анализов перегонки, так как они содержат основные данные по взаимозависимости составов жидкости и ее пара. Для того чтобы данные были достоверными, их следует определить непосредственным опытом, что не так просто, так как почти всегда наряду с простой перегонкой имеет место и ректификация. Чтобы избежать этого, были разработаны специальные методы и приборы для определения равновесия (см. примечание на стр. 11). [c.24]

В разделе I теоретическая тарелка была определена как тарелка, осуществляющая идеальную простую перегонку, т. е. создающая такое различие между составом жидкой смеси и составом ее пара, которое следует из кривой равновесия. Там же было приведено общее описание вывода этого понятия с помощью кривых температура кипения—состав и указано на возможность сравнения эффективности колонн по числу теоретических тарелок. Теоретической тарелкой тарельчатой колонны называют такую..тарелку, на которой пар и жидкость, покидающие тарелку, могут достичь равновесного состава. Таким образом, каждая тарелка как бы осуществляет теоретически идеальную простую перегонку. На реальных тарелках разделение смеси бывает несколько меньшим, чем для теоретической тарелки, что объясняется недостаточным перемешиванием, тенденцией к пенообразованию, уносом капель и конструктивными особенностями колонн различного диаметра. Было предложено большое число всевозможных типов тарелок, которые сильно различаются по коэффициенту полезного действия. Последний выражает отношение реально наблюдаемого разделения к теоретическому и может быть выражен двумя способами. [c.28]

Настоящий раздел посвящен выводу уравнений и описанию методов расчета кривых разгонки для любых значений флегмового числа, числа теоретических тарелок и других факторов, представляющих интерес. Это позволит затем построить семейства кривых, по которым можно установить влияние изменения различных факторов на процесс разгонки. Ряд частных примеров такого рода вычислений дан в разделе VI. Сложность уравнений и методов расчета зависит от тех упрощений, которые были сделаны при их выводе. Простейшим случаем является графическое построение для простой перегонки. Нри этом предполагается только, что задержка отсутствует, а кривая равновесных составов дает правильное соотношение между составом жидкости куба и отгона. Алгебраическое решение уравнения для простой перегонки, основанного на уравнении Рэлея, требует дополнительного упрощающего пред- [c.83]

Применение уравнения (12) и значений х, и Хс, взятых по экспериментальной кривой равновесных составов пар— жидкость, не зависит от каких-либо упрощений, за исключением того, что предполагается отсутствие задержки или отсутствие ректификации на пути между кубом и приемником, так что зависимость состава отгона от состава жидкости в кубе такая же, как это показано кривой равновесных составов. Хотя при обычной простой перегонке, несомненно, имеется небольшая задержка на верхних стенках куба и в холодильнике, а также может протекать в небольшой степени ректификация, однако эти явления весьма незначительны. Такого рода расчеты проводятся постоянно в связи с конструированием и работой аппарата простой перегонки [21]. Для решения уравнения Рэлея была составлена номограмма [194]. [c.88]

Пусть переменное количество жидкой смеси в кубе обозначено G, ее состав по г-му компоненту ж,, а состав равновесного пара у . Тогда уравнение материального баланса простой перегонки по -му компоненту в дифференциальной форме будет иметь вид [c.16]

Простая перегонка, или однократный акт разделения жидкой смеси, состоит в том, что исходную смесь нагревают до температуры ее кипения, после чего продолжают подводить к кипящей смеси теплоту, которая требуется на процесс парообразования. В равновесном составе образующихся паров более летучего компонента относительно больше. Эти пары непрерывно отводятся в конденсатор, где они полностью конденсируются, образуя новую жидкую смесь, обогащенную летучим компонентом по сравнению с исходной жидкой смесью. При конденсации выделяется теплота фазового перехода, поэтому для ее отвода в конденсатор необходимо подавать воду или другой тепловоспринимающий агент. [c.405]

Экспериментальное определение равновесия жидкость — пар разбавленных растворов дифференциальным методом простой перегонки состояло в равновесной перегонке триметилгаллия первоначальной массой Со, содержащим примесь алкилметалла в концентрации хо, с непрерывным контролем по ходу перегонки изменения состава паровой фазы г/,- и количества триметилгаллия в кубе С г. В этом случае коэффициент разделения а, равный в области разбавленных растворов отношению равновесных концентраций примеси в па- [c.96]

У исходной жидкости и остатка после релеевской дистилляции изотопный состав различается значительно больше, чем у равновесных жидкой и паровой фаз, и это несколько снижает требования к точности анализа. Вместе с тем простая перегонка природных изотопных смесей легко осуществима. Ввиду этого она применялась для определения коэффициента разделения во многих работах, результаты которых описаны ниже. [c.12]

Концентрация мономера в латексе не влияет при простой перегонке на концентрацию мономера в отходящих парах. Это имеет место только в том случае, если мономер в воде нерастворим. Когда мономер растворим в воде, его концентрация в парах будет зависеть от концентрации в латексе. В этом случае необходимо иметь равновесные данные для смеси мономер — вода, по которым можно определить концентрацию мономера в парах, приняв к. п. д. одной ступени контакта, которую мы имеем при простой перегонке, равным 0,7. [c.203]

Таким образом, результаты. молекулярной и просто равновесной дистилляции отличаются друг от друга. При помощи молекулярно дистилляции можно разделять азеотропные смесн (в противоположность простой перегонке). [c.647]

Используя диаграммы температура кипения — состав, рассмотрим ход процесса простой и дробной перегонки. Предположим, что состав первоначально взятой жидкости определяется точкой а (ри с. 30,а), т. е. в ней значительно больше компонента А. Если эту жидкость довести до кипения, то она закипит при температуре, соответствующей точке Ь. Равновесный с кипящей жидкостью пар будет иметь ту же температуру. Состав его находят, проводя изотерму до пересечения с кривой 2 — точка с. Если этот пар сконденсировать, то полученный конденсат будет содержать значительно больше летучего компонента В (точка ), чем первоначально взятая жидкость. Естественно, что по мере уда-/юния из кипящей жидкости преимущественно компонента В, она будет обогащаться высококипящим компонентом А, на диаграмме точка а постепенно будет смещаться к точке А. [c.80]

Простая перегонка нефтяных смесей изображается кривыми однократного испарения (ОИ), устанавливающими зависимость доли отгона от температуры нагрева смеси. В американской практике используют аналогичные кривые равновесного однократного испарения EFV (equilibrium flash vaporization). Кривые ОИ характеризуют также условные температуры кипения смеси при нечетком их разделении, а начальные и конечные точки кривой ОИ определяют соответственно истинные температуры кипения жидких смесей и конденсации паровых смесей заданного состава. [c.57]

В зависимости от того, удаляют ли непрерывно образующиеся в кипятильнике пары или весь образовавшийся пар находится в контакте с остающейся неиспаренной жидкостью, различают соответственно простую перегонку и равновесную, или интегральную, перегонку. [c.351]

Из сравнения уравнения (П1.8) с формулами Релея (П.25а) и (11.256) для разбавленных растворов (гл. И, 3) можно видеть, что они идентичны по форме. Отсюда следует, что однократная направленная кристаллизация, как и простая перегонка, достаточно эффективна лишь при очистке веществ от примесей, существенно отличающихся по физимо-химическим свойствам от основного вещества. В отношении же отделения примесей с коэффициентами разделения, близкими к единице, однократная направленная кристаллизация не эффективна. В дальнейшем, как и при рассмотрении дистилляционных методов (см. гл. И), для удобства изложения теоретических основ кристаллизационных методов не будем подчеркивать различия между равновесным и эффективным значениями коэффициента разделения, имея в виду, что такое различие существует. [c.117]

Особым случаем применения простой перегонки является перегонка с целью построения кривой равновесных состояний для перегонки сложных смесей. Примером может служить анализ бензина стандартными методами (например, в Германии методом Энглера и Уббелоде, в США — методом А8ТМ [60, 10]). [c.213]

Жидкость состава Ь (рис. 1) будет кипеть при 4 и находиться в равновесии с паром состава с. Тарелка, которая вызовет такое же изменение состава, какое происходит при идеальной простой перегонке, т. е. от а к й или от 6 к с, или же любое другое аналогичное изменение состава, например от с к е, и будет теоретической тарелкой. Концентрации легколетучего компонента, соответствующие этим равновесным составам пара и жидкости, отвечают концам отрезков горизонтальных прямых, лежащих между кривыми жидкости и пара на графиках подобного рода. Так как кривые жидкости и пара сходятся на ординатах, отвечающих составам чистых веществ, то очевидно, что в любой смеси разность составов, отвечающая действию одной теоретической тарелки, будет приближаться к составу чистого вещества. Кроме того, чем величина относительной летучести ближе к единице, тем ближе лежат кривые пара и жидкости друг к другу и тем меньше будет разница в составе, отвечающая одной теоретической тарелке. Насадочная колонка (или любой другой ректифицирующий прибор), на котором производят разделение, соответствующее двум последовательным ступеням или единицам, например от а до с, эквивалентна, как принято говорить, двум теоретическим тарелкам. Если высота такой насадочной колонки равна 25 см, то ВЭТТ равна 12,5 см. Подобное рассуждение применимо к любому числу теоретических тарелок и к любой высоте колонки. В настоящее время имеются колонки, эквивалентные более чем 100 теоретическимтарелкам. Можно ожидать, что для данной колонки или насадки ВЭТТ, определенная на разных двойных смесях, будет иметь примерно одинаковую величину, если эти смеси будут близкой химической природы и будут иметь близкие величины вязкости и поверхностного натяжения. Если же эти характерные свойства смесей сильно различаются, то, повидимому, в значительной степени изменяются толщина жидкой пленки, поверхность соприкосновения газа с жидкостью и скорость диффузии. Таким образом, одна и та же колонна или насадка может обладать весьма различными величинами ВЭТТ. Выражение рабочей характеристики колонны с помощью представлений о сопротивлении переносу вещества через пленку на границе раздела между паром и жидкостью получило существенное развитие, однако использование в расчетах теоретических тарелок и ВЭТТ имело и имеет значительно большее практическое значение. [c.11]

Как и при расчетах простой перегонки, этот метод исходит из упрощающих предположений о том, что задержкой можно пренебречь и что кривые состава жидкости в кубе —отгон правильны. Последнее зависит от обоснованности приведенных в разделе III методов расчета состава дестиллята, исходящих из состава жидкости в кубе (или обратно), числа теоретических тарелок, флегмового числа и данных равновесных составов. Опыты со смесями бензол — толуол и бензол — дихлорэтан дают хорошее совпадение [c.89]

Наконец, контактная ректификация не может быть рекомендована для широкого применения в пределах между 1 мм и давлением в условиях молекулярной перегонки. Вместо этого следует отдать предпочтение многократной повторной перегонке для того, чтобы достичь обогащения (см. гл. I, раздел I). При такого рода процессах повторяют несколько раз простую перегонку каждая дает разделение, близкое к тому, которое вызывается одной теоретической тарелкой много стадий повторяется друг за другом с соответствующим смешением промежуточных фракций, как в случае дробной перекристаллизации [55]. Этот принцип разделения напоминает то, что происходит при противоточной экстракции жидкости жидкостью [56]. Механизм, при помощи которого простая перегонка позволяет достигнуть разделения, несколько отличается от механизма обогащения при помощи контактной ректификации. При простой перегонке разделение достигается при помощи регулируемого изменения количества фазы. Когда жидкость испаряется, состав пара определяется равновесными условиями или абсолютной скоростью испарения, но не зависит от самопроизвольного приближения к условиям равновесия. При давлении в несколько миллиметров ртутного столба самопроизвольная контактная ректификация часто становится столь медленной, что фактически действует лиЦ1ьна механизм количественного изменения фазы, который называют термической ректификацией [57] для того, чтобы отличить ее от контактной ректификации, осуществляемой в обычных колонках. [c.395]

В центрифужных приборах, в которых центробежная сила вызывает турбулентное течение перегоняемой жидкости, обеспечивается разделение примерно в 1 теоретическую тарелку за один пропуск. Работа центрифужного высоковакуумного прибора отличается по своим принципам от работы обычного прибора простой перегонки тем, что количество каждого из перегоняемых компонентов в первом случае пропорционально р,/УЖ а во втором зависит лишь от различия в парциальных давлениях р компонентов результаты, полученные за один пропуск с центрифужным высоковакуумным прибором, сравнимы с результатами простой равновесной перегонки. Турбулентное течение, которое вызывается центрифужным испарителем, способствует высоковакуумной разгонке перегонка в обычном перегонном приборе обеспечивается кипением жидкости. Относительная эффективность высоковакуумных приборов может быть оценена по кривым выделения [13], которые довольно подробно рассматриваются в связи с аналитической высоковакуумной разгонкой (см. стр. 435). В обычных лабораторных приборах с текущей пленкой нельзя достичь фракционирования, или точнее, большей степени разделения за одну операцию, чем та, которая может быть осуществлена при однократной простой перегонке. Разделение, лучшее, чем то, какое получается при однократной перегонке, может быть получено обычно при помощи повторных перегонок. Фракции, получающиеся в результате циклической разгонки, вновь комбинируют согласно распределению в них интересующих компонентов и каждую из смесей вновь отдельно перегоняют. Операция может быть повторена столько раз,, сколько это необходимо для того, чтобы получить требующееся разделение. Фаусцетт [28] и Фрезер [29] составили схемы соединения нескодьких перегонных приборов, что позволяет достигнуть фракционирования. [c.428]

В процессе простой перегонки состав жидкости в кубе непре-рывно меняется. Экспериментально определив изменение содержания интересуюш,его нас компонента в кубовой жидкости по ходу перегонки, т. е. при изменении ф, можно построить зависимость 1п Ж или пК от 1нф, которая в обш,ем случае будет изображаться кривой линией, выходящей из начала координат. Согласно уравнениям (1-53) и (1-54), величина а—1, или, соответственно, (1/ос)—1, равна производной и может быть найдена графическим дифференцированием по экспериментальной кривой. Если в исследуемом интервале концентраций коэффициент разделения остается постоянным, зависимость 1п или 1п от 1н ф будет изображаться прямой линией с тангенсом угла наклона, равным а—1 для растворов более летучего или (1/а) — 1 для растворов менее летучего компонентов. Таким образом, если экспериментальные данные равновесной перегонки образуют прямую линию в координатах InuT—1пф, то это служит доказательством постоянства а, а тангенс угла наклона прямой дает численное значение а. [c.23]

Методом простой перегонки с последующим расчетом по интегральному уравнению Рэлея определены коэффициенты разделения разбавленных растворов дихлорметана, четыреххлористого углерода, 1,1-дихлорэтана и 1,2-дихлорпропана в хлороформе дихлорметана, хлороформа, 1,1-дихлорэтана, 1,2-дихлорэтана, трихлорэтилена и 1,2-дихлорпропана в четыреххлористом углероде 1,1-дихлорэтана в дихлорметане. Измерения проведены в интервале концентраций растворенного компонента примерно от 1 до 0,001%. Для всех исследованных разбавленных растворов при изменении концентрации примеси в интервале от 1 до 0,001% наблюдается постоянство коэффициента разделения а, т. е. прямолинейная зависимость между равновесными составами пара и жидкости (закон Генри). [c.166]

При организации непрерывного процесса простой перегонки подлежащую разделению смесь определенного состава непрерывно подают в емкость, где эта жидкость кипит с образованием равновесных паров, обогаш енных летучим компонентом по сравнению с составом жидкости (рис. 6.5). Образующиеся пары непрерывно отводятся и полностью конденсируются в конденсаторе, охлаждаемом водой (MJ. Непрерывное парообразование поддерживается подачей в куб-испаритель греющего пара (D). При непрерывной перегонке подача исходной смеси в куб-испаритель (Gj) и выход из него жидкости G ), обедненной летучим компонентом (обогащенной менее летучим компонентом), а также состав образующейся в конденсаторе жидкости постоянны во времени (хд = = onst). [c.411]

Необходимо упомянуть о разгонке но Эиглеру и ее видоизменениях в качестве примера применения простой перегонки для исследования нефтепродуктов. В последнее время все чаще встречается в литературе описапие другого вида простой перегонки, так называемой равновесной однократной перегонки [51], которой пользуются не столько для харак теристики нефтеиродуктов, сколько для нахождения исходных расчетных данных при конструировании заводской аппаратуры по переработке нефти, в том числе и ректификационных колонн. [c.92]

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]

До сих пор наиболее распространенным методом очистки жидкостей является простая перегонка, осуществляемая в ретортах или колбах Вюрца. Суть процесса заключается в постепенном испарении жидкости с непрерывным отводом и конденсацией образующихся паров. Ход простой перегонки бинарной системы можно проследить на диаграмме равновесий жиД кость — пар (рис. 14). Если исходить из жидкости состава Хи то первая порция образовавшегося пара будет иметь состав у1. Будучи сконденсированным нацело, этот пар превратится в жидкость того же состава у (точка ух на оси абсцисс на рис. 14), который затем удаляется из системы. В результате конденсаций и удаления из системы какого-то количества дистиллата содержание легколетучего компонента в жидкости уменьшится, и она будет иметь теперь состав Х2, а равновесный с ней пар — состав г/2- Точки составов дистиллата, собранного во время испарения жидкости, которое вызывает изменение состава от Хх до дгг, расположатся между точками ух и помощью такого постепенного испарения раствора и удаления дистиллата можно достичь смещения точки состава жидкости практически К началу коор- динат, т. е. добиться получения в кубе почти чистого трудноле- тучего компонента, освобожденного от низкокипящих примесей. Получить чистый легколетучий компонент при простой перегонке не удается. Высококипящего вещества в чистом виде также получается очень мало, так как большая часть раствора уходит при перегонке в виде промежуточной фракции (точки ее состава располагаются между ух и уз). Целесообразным применение простой перегонки может быть лишь в случае очень большой раз- [c.99]

Тем не менее однократным испарением и последующим сжижением — простой перегонкой — полностью отделить их не удастся. Поэтому и приходится как бы повторять эту процедуру много раз на каждой из многочисленных тарелок , делающих колонну похожей изнутри на этажерку. На каждом этаже организуется своя равновесная или по возможности близкая к равновесию система жидкость — пар , и проходящий вверх газ дополнительно обогащается летучими компонентами. Термодинамический расчет (принципы его разработаны давным-давно), дополненный лабораторными опьггами по ректификации конкретных веществ и их смесей, позволяет точно предсказать, сколько таких ступеней обогащения потребуется для того, чтобы газ над последней тарелкой состоял только из нужного вещества, доведенного до заданной степени очистки ). [c.21]

Прп рассмотрении условий однократной перегонки многокомпонентных дискретных систем степень отгопа и составы равновесных фаз определялись путем суммирования. Для сложных нефтяных систем, представляющих континуум неопределенно большого числа составляющих, при расчетах исходят из тех же основных принципов, по простое суммирование заменяется интегрированием. Так, уравпенио парожидкостпого равновесия для компонента сложной нефтяной фракции запишется в следующей форме [c.104]

Дпя непрерывных процессов расчетное и экспериментальное определение числа теоретических тарелок Пт несколько проще, чем дпя периодических, так как эти процессы стабилизированы во времени (по составам продуктов). Простая непрерывная перегонка (процесс ОИ) в идеальном случае эквивапентна одной равновесной (теоретической)ступени, а в реапьных условиях несколько меньше, чем одна такая ступень. [c.152]

Цростой перегонкой таких систем возможно получить азеотроп в качестве головного погона и в зависимости от состава сырья бензол или циклогексан в качестве остатка. Например, если сырье содержит 20% мол. бензола, то фракционированием возможно получить азеотроп и чистый циклогексан. Если же сырье содержит 80% мол. бензола, то даже в идеальных условиях его можно разделить только на азеотроп и чистый бензол. В любом случае азеотроп отгоняется как головной погон, так как он кипит при минимальной для данной системы температуре. Простое фракционирование даже в колонне с большим числом теоретических тарелок не позволяет осуществить дальнейшее разделение азеотронной смеси, так как в этом случае пар и равновесная с ним жидкая фаза имеют одинаковый состав. Однако добавка дополнительного растворителя, например фенола, позволяет преодолеть эту трудность. Такой метод разделения подробно рассмотрен в разделе Экстрактивная перегонка . [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология