Разделение жидкостей бинарных

Если разделению подвергается бинарная смесь и коэффициент относительной летучести может быть принят постоянным, то минимальное число тарелок, требующееся для получения дистиллата и кубовой жидкости желательного состава, определяется по уравнению Фенске (335). Как и для обычной ректи- [c.246]

Анализ состава паров и жидкости по высоте колонны разделения идеальной бинарной смеси показывает, что при минимальном орошении движущая сила процесса является малой величиной только в области составов, близких к составу на тарелке питания. Поэтому применение промежуточного подвода тепла в отгонной секции колонны дает возможность расходовать в ее кипятильнике тепла меньше минимального количества и позволяет уменьшить расход высокопотенциального тепла. Использование промежуточного орошения в укрепляющей секции колонны позволяет отводить с [c.10]

На одну из тарелок в средней части колонны непрерывно подают на разделение исходную бинарную смесь (питание) Ор, а из куба-испарителя отбирают часть поступающей в него бедной спиртом жидкости в качестве нижнего продукта разделения — кубового остатка 0 - Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный процесс разделения подаваемой в колонну исходной смеси Ср на дистиллят Оо с высоким содержанием спирта и кубовый остаток Оц с малой его концентрацией. Концентрации получаемых продуктов разделения зависят от числа тарелок в колонне и от режима ее работы. [c.144]

Сообщалось [10] об использовании тиокарбамида для разделения продуктов алкилирования изобутана бутенами и про- дуктов изомеризации пентан-гексановой фракции. Разделяемую смесь обрабатывали тиокарбамидом при этом изопарафины С5—Се связывались в твердый комплекс, а в жидкости остава лись непревращенные реагенты, возвращаемые на рециркуляцию. В большом числе работ эффективность применения тиокарбамида продемонстрирована для разделения модельных бинарных смесей (я-парафин+изопарафин, я-парафин+нафтен), [c.203]

Для отделения азота от кислорода, так же как и для всех других случаев разделения жидких бинарных смесей основными данными для расчетов являются упругости паров компонентов, составляющих смесь в чистом виде, и упругости паров, а также и состав паровой фазы над жидкостью в зависимости от ее состава. [c.585]

Ректификация служит для разделения смесей жидкостей, температуры кипения которых отличаются менее чем на 8Э град, т. е. жидкостей со сравнимыми давлениями паров. В этих случаях разделить смесь однократной простой перегонкой не удается. Аналогично поведению чистой жидкости бинарная смесь двух полностью смешивающихся друг с другом жидкостей начинает кипеть при температуре, при которой общее давление паров обоих компонентов становится равным внешнему давлению. Так, например, эквимолярная смесь этанола и бутанола кипит примерно при 93 °С под атмосферным давлением (чистый этанол кипит при 78 °С, чистый бутанол при 117,5 Х). Однако первые порции полученного дистиллата будут содержать больше этанола, чем его содержится в перегоняемой смеси. [c.48]

При теоретическом рассмотрении процесса проти-воточного разделения идеальных бинарных смесей через константу а обозначают фактор разделения. Если величина этого фактора велика (что наблюдается в действительности для большинства газовых смесей), то грубое отделение примесей происходит, когда смесь подвергают медленной дистилляции в перегонном кубе. В одних случаях температуру последнего поддерживают постоянной с помощью криостата. При этом в процессе дистилляции происходит непрерывное изменение давления пара остающегося продукта, так как содержание легко летучего компонента снижается. В других случая)с, наоборот, поддерживают постоянным давление пара, вследствие чего происходит непрерывное повышение температуры кипения жидкости. [c.154]

Настоящая работа была поставлена с целью сравнения равновесных ионообменных характеристик (направление селективности обмена, коэффициенты разделения) различных двухфазных систем, где в качестве ионита используется как жидкое расплавленное стекло, так и твердое стекло, а в качестве ионной жидкости - бинарные ионные расплавы солей щелочных металлов, имеющие различные свойства (сульфаты и нитраты). [c.258]

Ректификация бинарных систем является процессом разделения растворов на один или два практически чистых компонента путем осуществляемого в ректификационной колонне многократного двустороннего массообмена между движущимися противотоком парами и жидкостью. [c.121]

Чем больше разрыв между соответственными линиями пара и жидкости, тем легче произвести разделение компонентов системы. На фиг. 48 а показано, что, если температура системы становится равной точке кипения 4 бинарного азеотропа компонентов а и TW, то изобарно-изотермические линии "d и e f касаются друг друга в точке j/e на стороне aw базисного треугольника. [c.145]

Приведенные выше уравнения показывают, как по изотермам кажущейся адсорбции можно вычислить истинную адсорбцию, состав адсорбированной фазы и коэффициент разделения, если известна величина норового объема. Другим способом получения этих величин является метод адсорбции непосредственно из паровой фазы, В этом методе адсорбент помещается в паровую фазу над бинарным раствором известного состава, а затем по разностям количеств и концентрации исходного и полученного растворов определяется общая адсорбция каждого компонента. Поскольку все три фазы — жидкая, паровая и адсорбированная — находятся. в равновесии, состав адсорбированной фазы должен быть тем же, что и при непосредственном контакте с жидкостью. Впервые этот метод был применен в 1913 г. Вильямсом к системе уксусная кислота — вода — древесный уголь [49], однако до настоящего времени он мало использовался. Вильямс вывел также уравнение для расчета изотермы истинной адсорбции, которое хотя и отличается по форме, но все же эквивалентно уравнению (6). [c.140]

Характерные зависимости времени пребывания, как функции коэффициента массопередачи, и состава жидкости, как функции времени пребывания, при разделении бинарных смесей для от- [c.89]

Как следует из уравнения (125), при разделении бинарной системы с большими отклонениями от закона Рауля третий компонент в определенном диапазоне концентраций может действовать как разделяющий агент даже в том случае, когда Л1р—Лгр<0. Из уравнения (123) вытекает, что эффективное действие таких разделяющих агентов возможно в тех случаях, когда отношение давлений паров компонентов заданной бинарной системы достаточно велико. Указанные разделяющие агенты могут быть применены в частности для разделения систем, компоненты которых, несмотря на большую разницу температур кипения, образуют азеотропы или в определенной области концентраций имеют состав пара, мало отличающийся от состава жидкости. Отсюда вытекают следующие положения, на основании которых должен производиться выбор разделяющих агентов. [c.43]

Таким образом, при выборе разделяющих агентов для процессов азеотропной и экстрактивной ректификации должны учитываться свойства системы, подлежащей разделению. Прежде всего на основании данных о равновесии между жидкостью и паром в исходной системе должны быть определены требования, предъявляемые к разделяющему агенту. Затем на осиове этого должен быть произведен ориентировочный выбор предполагаемых разделяющих агентов. Следующей стадией является определение данных о равновесии между жидкостью и паром в бинарных системах, состоящих из компонентов заданной смеси и разделяющих агентов, с целью ориентировочного определения эффективности последних. Такое определение может быть произведено приближенно по уравнению (125). Наконец, для получения данных, необходимых для расчетов, связанных с проектированием, должны быть определены условия равновесия между жидкостью-и паром в многокомпонентной системе, состоящей из компонентов заданной смеси и разделяющего агента. [c.44]

Неодинаковое поверхностное натяжение компонентов смеси может даже заметно отразиться на ходе процесса разделения в насадочной колонне [8]. Если в процессе ректификации бинарной смеси по мере отбора дистиллята поверхностное натяжение а флегмы увеличивается (такие смеси называют положительными), то массообмен может быть значительно более интенсивным, чем при разделении смесей, при ректификации которых поверхностное натяжение флегмы постепенно уменьшается (такие смеси называют отрицательными). Если смесь отрицательна, то поток жидкости, омывающий насадку, дробится на мелкие струйки и капли. Разумеется, этот эффект проявляется лишь в том случае, когда соблюдается условие Да > 3 дин/см. Смеси компонентов, для которых коэффициенты поверхностного натяжения различаются менее чем на 3 дин/см, называются нейтральными. [c.46]

Число теоретических ступеней разделения находят, как для бинарных смесей, построением на диаграмме у—х. На оси абсцисс откладывают величины эффективной концентрации. ЛКК в жидкости, а на оси ординат — величины (1/эф)л эф ктивной концентрации того же компонента в паре. [c.508]

Газ-носитель, необходимый для продвижения разделяемой смеси по колонке, поступает через панель подготовки газов, которая обеспечивает его очистку, а также регулирование и стабилизацию потока. Анализируемую смесь в виде газа или жидкости вводят шприцем через резиновое уплотнение в дозатор-испаритель. В дозаторе-испарителе вся жидкая проба быстро испаряется. Затем проба потоком газа-носителя вносится в колонку и перемещается вдоль нее. При полном разделении из колонки последовательно выходят бинарные смеси газа-носителя с каждым из компонентов смеси. [c.170]

Относительная летучесть интересующего компонента разделяемой смеси, которая в принципе всегда является многокомпонентной, зависит прежде всего от свойств компонентов смеси. Учет этой зависимости составляет одну из основных задач теории и практики разделения смесей. Разумеется, и при глубокой очистке веществ рабочим объектом также является многокомпонентная смесь, состоящая из очищаемого вещества и примесей. Однако здесь мы имеем специфическую особенность, которая заключается в том, что исходное очищаемое вещество содержит примеси уже в сравнительно небольших количествах. Обычно для достижения этой цели применяется предварительная очистка вещества. Таким образом, при глубокой очистке веществ приходится иметь дело с разбавленными растворами. В таких растворах содержание каждого из растворенных веществ (примесей) незначительно по сравнению с содержанием растворителя (основное вещество) и поэтому взаимным влиянием примесей в них можно пренебречь. Следовательно, в этом случае разделяемую многокомпонентную смесь условно можно рассматривать как бинарную, состоящую из основного компонента и данной примеси. При этом обычно принимают также, что в паровой фазе (при невысоких давлениях) ввиду ее большой разряженности отсутствует взаимодействие не только между молекулами примесей, но и между молекулами примесей и основного компонента, т. е. тем самым постулируется, что образующийся из жидкости пар представляет собой идеальный газ. Но даже при указанных упрощающих допущениях установление зависимости коэффициента разделения от свойств компонентов такой псевдобинарной смеси представляет непростую задачу. [c.33]

Понятием коэффициент разделения мы уже пользовались при рассмотрении химических методов глубокой очистки веществ. Применительно к бинарной системе жидкость — пар, обозначая через молярную долю примесного компонента в жидкости, а через у —молярную долю этого же компонента в равновесном с жидкостью паре, будем иметь [c.33]

Минимальная работа, необходимая для обратимого изотермического разделения 1 моль бинарного идеального раствора на чистые компоненты (считая пары идеальными газами и пренебрегая объемом жидкости), выражается уравнением [c.78]

Рассмотрим процесс периодической ректификации, схематически изображенной на рис. V. 17. Предполон им, что колонна, применяемая для разделения бинарной системы, имеет четыре идеальные тарелки, каждую из которых можно уподобить прибору однократного испарения. Тогда при испарении жидкости состава первые порции дистиллята будут иметь состав В результате удаления из колонны первых порций дистиллята жидкость обедняется легколетучим компонентом и точка ее состава сдвигается в направление начала координат [состав жидкости состав сконденсированного пара При даль- [c.282]

Как было сказано выше, степень разделения веществ при ректификации зависит не только от свойств системы, но и от конструкции прибора. Критерием способности колонны к разделению смесей служит так называемая эффективность, определяемая обычно числом теоретических тарелок. Число теоретических тарелок измеряется числом актов однократного испарения, приводящим к той же степени разделения данной системы, какая может быть достигнута на исследуемой колонне. Для расчета эффективности необходимо определить составы пара и жидкости, получающиеся при ректификации какой-либо бинарной системы на исследуемой колонне, а затем подсчитать число актов однократного испарения, которое привело бы к таким же результатам. Это можно сделать различными способами. В основе любого метода определения эффективности лежит кривая составов равновесных фаз, предварительно полученная для данной системы на приборе однократного испарения. [c.284]

Состояние пересыщения в бинарных растворах систем твердое вещество — жидкость можно проиллюстрировать рис. 4.16, на котором видно расположение областей ненасыщенного (/), пересыщенных ме-тастабильного(//) и лабильного (///) растворов, линии 1 соответствующей концентрации насыщенного раствора в виде кривой с = ф (Т), линии 2 — линии Оствальда разделения мета-стабильного и лабильного пересыщенных состояний. На этом рисунке выделены политермы повышения растворимости (точки имеют индекс а ) [c.99]

Основу математического описания ректификационной колонны составляет математическое описание процесса массопередачи на отдельной тарелке. При сделанных предположениях относительно характера движения жидкости и пара на тарелке ее математическое описание представляется системой уравнений, одно из которых служит характеристикой гидродинамической модели идеального смешения для жидкости (11,14), а другое — описанием гидродинамической модели идеального вытеснения для пара (II, 15). Интенсивность источника массы для уравнения, отражающего изменение состава пара по высоте массообмен-ного пространства тарелки, в данном случае можно выразить соотношением (11,26). Поскольку рассматривается разделение бинарной смеси, ее состав полностью характеризуется концентрацией только одного компонента, например легкого. [c.71]

Принимают следующие допущения дополнительно к приведенным для случая разделения бинарной смеси теплота смешения потоков пара и жидкости равна нулю тарелки колонны, за исключением тарелки питания, дефлегматора и куба, работают адиабатически разделительное действие куба приравнивается дейст- [c.77]

Влияние важнейших параметров на разделение органических жидкостей было всесторонне исследовано в описанной выше колонне [19]. Для атого приготовляли бинарные и тройные смеси чистых химических продуктов эти смеси загружали в колонну и оставляли для разделения в течение 48 час. Затем отбирали и анализировали полученные 10 фракци нри этом фракция 1 —верхняя, а фракция 10 — нижняя. Бинарные смеси анализировали рефрактометрическим методом полученные данные изображали графически как зависимость показателя преломления от номера фракции. Тройные системы анализировали инфракрасным спектральным методом. [c.32]

В зависимости от т-р кипения разделяемых жидкостей Р. проводят под разл. давлением атмосферным (т. кип. 30-150 °С), выше атмосферного (при разделении жидкостей с низкими т-рами кипения, напр, сжиженных газов), в вакууме (при разделении высококипящих жидкостей для снижения их т-р кипения). Р. можно осуществлять непрерьшно или периодически. Для непрерывной Р. применяют колонны, состоящие из двух ступеней верхней-укрепляющей (в ней пар укрепляется, т.е. обогащается ЛЛК) и нижней-исчерпывающей (где происходит исчерпывание жидкой смеси, т. е. извлечение ЛЛК и обогащение ее ТЛК). При периодической Р. в колонне производится только укрепление пара. Различают Р. бинарных (двухкомпонентных) и многокомпонентных смесей. [c.230]

Если жидкость подчиняется правилу Пикте — Трутона (относительно постоянства энтропии испарения см. учебник физической химии), т. е. ее поведение приближается к идеальному, то а можно рассчитать также, зная температуру кипения (в кельвинах) чистых компонентов. На рис. 53 на осях отложены минимальное число теоретических тарелок, необходимое для разделения эквимолярной бинарной смеси (при полном флегмировании, см. ниже), и разность температур кипения разделяемых компонентов (три приведенные прямые соответствуют разной степени чистоты дистиллята). Очевидно, что при необходимости получения дистиллята высокой чистоты требования, предъявляемые к ректификационной колонке, значительно возрастают. [c.73]

Прежде чем детально описать осгьждение путем погружения, дадим краткое описание термического осгьждения. Этот процесс позволяет приготовить пористые мембраны из бинарной системы, содержащей полимер и растворитель. В общем случае растворитель имеет высокую точку кипения, например сульфолан (тетраметиленсульфон, имеющий температуру кипения 287°С) или какое-либо масло (например, нуйол). Исходным является гомогенный раствор (например, состав А при температуре Т см. рис. 111-21). Этот раствор охлаждается медленно до температуры Т2. Когда достигается бинодаль, происходит фазовое разделение жидкость/жидкость и раствор разделяется на две фазы, одна — богатая полимером и другая — бедная полимером. Когда температура опускается далее до Т2, состав двух фаз следует по бинодали и в конечном счете достигает составов и ф . При некоторой температуре фаза, обогащенная полимером, отверждается посредством кристаллизации (полиэтилен), гелеобразования (ацетат целлюлозы) или в результате прохождения температуры стеклова- [c.125]

При газосорбционной хроматографии колонка заполнена твердым адсорбентом и разделение основано на различии адсорбционных свойств компонентов смеси. При газожидкостной хроматографии колонка заполняется инертным твердым веществом, носителем , на который наносится слой жидкости, играющей ту же роль, что и твердый адсорбент, разделение компонентов с меси достигается благодаря их различной растворимости в соответствующем жидком растворителе. Компоненты распределяются по зонам и разделяются нри промывании колонки каким-либо инертным газом. Как и в первом случае, из колонки будут выходить отдельные компоненты в виде бинарных смесей углеводород — инертный газ. [c.251]

Для изучения проблемы кинетики адсорбции целесообразно рассмотреть какой-нибудь простой процесс. В качестве примера может служить процесс разделения до определенной степени двух компонентов (1 и 2) бинарной смеси в результате применения адсорбента, избирательно лучше адсорбирующего компонент 1. Предполагается, что первоначально поры адсорбента заполнены компонентом 2. Когда адсорбент приводится в соприкосновение с жидкой смесью, то происходит обогащение адсорбированной фазы, т. е. впутренней жидкости, компонентом 1, Конечную степень обогащения, достигаемую в этом процессе, можно рассчитать по методу материального баланса, пользуясь соотношением равновесия. После достижения равновесия можно отделить внешнюю жидкость от адсорбента и затем извлечь лз него обогащенную виутрипоровую жидкость. [c.148]

Майр и соавторы [33] разработали метод анализа экспериментальных данных для равновесного процесса, при котором бинарная смесь пропускается через длинную колонну, заполненную неподвижным и первоначально сухим силикагелем. Вслед за этой смесью вводится жидкость, полностью вытесняющая оба компонента из адсорбента. По аналогии с перегонкой при полном орошении эти авторы рассчитали коэффициент разделения Л для различных систем. Они также расширили аналогию, вычислив высоты, эквивалентные одной теоретической тарелке. Такие высоты нельзя применять, если лимитирующил фактором процесса является скорость переноса. [c.156]

В результате решения системы уравнений математического опи-сагшя определяются составы продуктов разделения, составы и температуры по всем тарелкам колонны, а также величины потоков жидкости и пара на тарелках. Математическая модель может использоваться для исследования различных режимов разделения, а также для расчета различных статических характеристик ректификационных колонн, разделяющих бинарные смеси компонентов с резко отличающимися температурами кипения. [c.314]

Применительно к процессу разделения бинарной смеси с ломощью азеотропной ректификации иопользование метода расчета от тарелки к тарелке существенно упрощается. В этом случае мы имеем дело с трехко.мпонентной системой, состоящей из двух компонентов заданной смеси и разделяющего агента, причем составы дистиллата и кубовой жидкости легко определяются по концентрации разделяющего агента в последней и п6 относительному содержанию компонентов заданной смеси в (продуктах разделения. Состав дистиллата обычно бывает весьма близок к составу азеотропа, разделяющего агента с отгоняемым веществом. [c.233]

Данные по равновесию пар—жидкость в бинарных и многокомпонентных смесях лежат в основе расчета необходимого числа теоретических ступеней разделения и других параметров процесса ректификации. Ландольт и Бернштайн [c.86]

Укажем еще на два метода расчета числа теоретических ступеней, которые не зависят от конструктивных особенностей колонны и поэтому могут применяться как для тарельчатых, так и для насадочных колонн, а также для колонн с другими видами насадок. Меркель [167] разработал метод, в соответствии с которым процессы противоточного массообмена представляют в энталь-пийной диаграмме Н—х—г/. По ней находят изменение состава жидкости и пара, их количества, а также подводимую и отводимую теплоту (рис. 80). К сожалению, получено незначительное число энтальпийных диаграмм, и применение этого метода ограничивается небольшим числом смесей. Некоторые сведения по этому методу можно найти в литературе [73, 75, 103]. Биттер [261 ] дал сводку различных приемов вычислений для определения числа теоретических ступеней разделения при ректификации бинарных смесей эти приемы основаны только на уравнениях рабочих линий и служат основой для графических методов решения с применением энтальпийной диаграммы. [c.126]

Приняв за основу метод Мак-Кэба и Тиле, Шубринг [2511 разработал программу расчета процесса разделения бинарных смесей, предназначенную для ЭВМ IBM 705. Допустив вполне практически приемлемые упрощения, в соответствии с которыми мольная энтальпия испарения не зависит от состава смеси, а энтальпия растворения равна нулю, с помощью этой программы можно рассчитать число теоретических ступеней разделения для двухкомпонентных смесей, как идеальных, так и неидеальных, в том числе азеотропных смесей. С помощью перфокарт в имеющуюся программу закладывают данные по равновесию, концентрации питающей жидкости, дистиллята и кубовой жидкости. Время решения одной задачи составляет от 15 с до 5 мин. Напечатанная таблица, полученная на ЭВМ, дает для каждой задачи последовательность возможных значений числа теоретических ступеней разделения в зависимости от флегмового числа или от [c.191]

Вагнер и Бласс [262 ] описывают метод расчета процесса ректификации в тарельчатой колонне, реализуемый на гибридной ЭВМ в качестве примера для расчета выбрана система дихлорэтан—толуол. Метод позволяет рассчитать изменение во времени составов дистиллята и кубовой жидкости при разделении бинарных смесей по заданным рабочим параметрам процесса при известной кривой равновесия. [c.194]

На рис. 1Х-8 показана поверхность температуры насыщенной жидкости для системы метилэтилкетон — м-гептан — толуол, которая разделена линиями постоянной температуры изотермами (сплошные линии). Линии, принадлежащие поверхности температуры Н гидкости ири температурах 88 и 104 С, соединяются стрелками (соединительные линии или конноды) с изотермами соответствующих поверхностей температуры пара. Стрелками соединены точки, выражающие состав жидкости и пара, находящихся в равновесии, и поэтому характеризующие разделение (обогащение), достигаемое на ступени равновесия. Изотермы показывают, что высшая точка поверхности соответствует чистому толуолу, низшая точка — бинарному азеотропу МЭК — гептан. Все остальные точки диаграммы занимают промежуточное положение, поэтому среди них пе существует тройного азеотропа. [c.221]

Трехкомпонентная система может иметь любую комбинацию бинарных азеотропов с минимумом и максимумом температур кипепия, а также тройной азеотроп. В литературе описано несколько возможных комбинаций и показано, каким образом можно изучить особенности трехкомпонентной системы периодической ректификацией. При периодической ректификации состав кубового продукта (остатка) должен изменяться, двигаясь па концентрационном треугольнике по прямой линии от состава верхнего продукта (это утверждение верно, если в колонне удерживается незначительное количество жидкости). Верхнему продукту обычно соответствует некоторая низкая точка на поверхности температуры, которая может быть достигнута при движении от состава куба (загрузки) без прохождения через хребты, иными словами, температурный профиль колонны не может иметь никаких максимумов или минимумов (предполагается, что ректификационный аппарат имеет достаточное число тарелок разделения). [c.222]

Хромадистилляция. Хромадистилляционный метод разделения основан на многократной конденсации и испарении жидкости в потоке газа-носителя при движении ее по слою наполнителя в колонке. Он открывает возможности простого способа определения состава бинарных смесей и физико-химических характеристик веществ. Дистилляция в хроматографическом режиме существенно отличается как от дистилляции, так и от хроматографии. В отличие от ректификации и дистилляции при хромадистилляции [c.21]

Ректификация — это процесс разделения бинарных или многокомпонентных паровых, а также жидких смесей на практически чистые компоненты или их смеси, обогащенные легколётучими или тяжелолетучими компонентами процесс осуществляется в результате контакта неравновесных потоков пара и жидкости. [c.11]