Фазовые равновесия, исследовани аппараты

Поскольку в схеме НТК на каком-то участке движется двухфазная смесь, в этот период происходит процесс массообмена между газовой (паровой) фазой и жидкостью. Газожидкостная смесь разделяется в сепараторе. Составы и количество образовавшихся фаз рассчитывают, исходя из предположения, что в системе наступает фазовое равновесие. Однако, судя по результатам исследований [73, 42 ], покидающие аппарат фазы не находятся в равновесии не только по составу, но и по температуре. [c.165]

При моделировании массопередачи на практике используют в основном простейшие математические модели, например модель теоретических тарелок или модель реальных тарелок с полным перемешиванием либо идеальным вытеснением потоков. За последние годы проведены многочисленные исследования по уточнению математических моделей массопередачи в промышленных аппара-тах, позволяющие учитывать более точно условие фазового равновесия, кинетику массопередачи в бинарных и многокомпонентных смесях, а также гидродинамическую структуру потоков. В настоящее время можно составить достаточно полную математическую модель массопередачи в любом аппарате, однако реализация этих моделей пока еще затруднена отсутствием надежных зависимостей, обобщающих экспериментальные данные по кинетике массопередачи и гидродинамике потоков. [c.12]

Основные закономерности процесса ректификации могут быть рассмотрены в различных аспектах. В одном из них главное место занимает теория ректификационных аппаратов, позволяющая находить их оптимальные конструкции. В другом — возникает вопрос о закономерностях ректификаций, определяемых в большей степени не конструкцией колонн, а физико-химической природой разделяемых смесей. Если учесть, что в промышленной практике разделения многокомпонентных смесей азеотропные смеси со сложными по структуре диаграммами фазового равновесия занимают значительное место, становится ясно, что исследование физико-химических сторон процесса ректификации имеет принципиальное не только [c.130]

Книга представляет собой практическое пособие по технике исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. В ней изложены вопросы подбора материалов и конструирования аппаратов, а также устройство деталей аппаратов высокого и сверхвысокого давления описаны методы создания и измерения высоких давлений и температур, методы перемешивания и циркуляции под давлением подробно описаны методы изучения фазовых равновесий, сжимаемости газов и жидкостей, поверхностного натяжения на границе между жидкостью и газом и двумя газовыми фазами, смачиваемости твердых тел в присутствии газовой фазы и др. Книга снабжена обширной библиографией по перечисленным разделам. [c.2]

Для исследования фазовых равновесий в системах вода— твердое тело при высоких давлениях и температурах предложен ряд методов, характеризующихся тем, что давление в сосуде создается вследствие испарения воды при нагревании сосуда высокого давления до температуры опыта. Варьируя количество загруженной в аппарат жидкой фазы и температуру, можно достичь различных давлений. Этот же метод позволяет исследовать растворимость твердых тел в водяном паре. [c.297]

Предварительный анализ свойств компонентов и смеси уже позволяет выделить группы альтернативных способов получения чистых компонентов, однако в большей степени полезен при выполнении анализа фазового и химического равновесия, так как сужает область экспериментальных и расчетных исследований. Например, если смесь относится к гомогенным без азеотропов с большой разностью температур кипения, но содержит компонент (или компоненты) с повышенной коррозионной способностью, то ее разделение может быть обеспечено обычной ректификацией (возможно, с применением аппаратов однократного испарения). Расчет этих процессов не представляет труда, однако, очевидно, особое внимание должно быть уделено подбору материала оборудования. С другой стороны, при наличии азеотропов число возможных способов разделения возрастает (азеотропно-экстрактивная ректификация, вакуумная ректификация или под давлением, мембраны, кристаллизация и т. д.). Ясно, что выбор оптимального способа разделения должен производиться на основе более полного расчетного и, возможно, экспериментального исследования. [c.97]

Ограничения по материальным и энергетическим потокам выявляются в некоторой степени на этапе анализа свойств реагентов, продуктов реакции и разделения, тепло- и хладоагентов, исследования фазового и химического равновесия. Предварительный же расчет отдельных аппаратов на этапе выбора способа (или альтернативных способов) ведения процесса позволяет найти реальные (в рамках принятых допущений) нагрузки с учетом эффективности. При наличии этих данных схема может анализироваться без детального проектирования отдельных элементов для получения оптимальной технологической схемы. [c.144]

Введем вспомогательное понятие [103] о соединяющих линиях поля нод. Это понятие, вообще говоря, не является необходимым, но оно облегчает геометрическую интерпретацию результатов и позволяет использовать в теории фазовых отображений аппарат исследования непрерывных кривых. Кроме того, указанное понятие тесно связывает объяснение ректификационных опытов с установленными ранее структурными закономерностями диаграмм равновесия жидкость — пар. [c.160]

Для изучения фазового равновесия при давлениях выше 760 мм рт. ст. Отмер и Морли [89] разработали весьма удобный металлический аппарат. Метод насыщения инертного газа парами при исследовании равновесия описан Юнгхансом и Вебером [90]. Этот способ был применен при изучении двойной смеси этилбен- [c.98]

Исследования процесса ректификации можно сфуппировать в следующих основных направлениях 1) исследование фазовых равновесий (жидкость-пар) 2) исследование в области статики ректификации, направленные на улучшение термодинамических условий проведения процессов, разработку новых способов и схем ректификации, оптимизацию технологических режимов 3) разработка математических моделей процессов массо- и теплообмена в ректификационном колонном оборудовании, направленные на повьпиение точности проектных решений 4) совершенствование массо- и теплообменного оборудования, направленное на интенсификацию и удешевление аппаратов для проведения процессов разделения. [c.4]

Существующие методы расчета процессов сепарации основаны на предположении о сзпцествовании в системе фазового равновесия. На практике большой интерес представляет динамика процесса, в частности определение характерных времен установления в жидкогазовой системе равновесия. Учет нерав-новесности важен при исследовании процесса сепарации, поскольку образующаяся в газе газовая дисперсная фаза не сразу отделяется от жидкости, а необходима некоторое время, чтобы газовые пузырьки всплыли к поверхности. В процессе движения пузырьков в жидкости они изменяют свой размер за счет процессов массообмена и коагуляции. Пузырьки, не успевшие всплыть за время пребывания смеси в сепараторе, уносятся из аппарата, и эффективность сепарирующего устройства снижается. [c.563]

Известно, что при исследовании фазовых равновесий аналитическим методом важно так отобрать пробу, чтобы не нарушить равноБесия между фазами. Отбор пробы на описанной установке сгодится к выпуску одной из фаз из аппарата при постоянном давлении. Для этой цели повертывают редуктором шпильку вентиля 1 до тех пор, [c.147]

Во многих методиках исследования фазовых равновесий и объемных соотношений в качестве запираюш,ей и передающей давление жидкости применяют ртуть. Хотя ртуть и обладает некоторыми ценными свойствами, применение ее во многих случаях нежелательно. Ртуть опасна для здоровья, а при высоких температурах ее выброс из аппаратов высокого давления приводит к мгновенному испарению и отравлению атмосферы. Кроме того, ртуть растворяется в сжатых газах . Исследования показали, что растворимость ртути в бутане, сжатом до 400 ат, и при температурах от 200 до 300 °С больше рассчитанной по давлению насыщенного пара при.мерно в 4 раза. Это обстоятельство необходимо учитывать при проведении точных измерений в условиях высоких температур и средних давлений, когда концентрация ртути в газовой фазе может быть значительной. [c.368]

Исследование фазовых равновесий в системе жидкость — жидкость проводили при низких температурах в стеклянном аппарате с мешалкой и при высоких температурах в автоклаве с последующим разделением и анализом обеих фаз. Равшзве-сие изучали в основном на искусственных углеводородных системах. Использовали смесь о-ксилола с н-нонаном (иногда бензола с гексаном). Проведено также несколько опытов с ката-лизатом риформинга фракции 62—105° С туймазинской нефти. Обычно опыты проводили при различных температуре и содержании воды в растворителе, а также при концентрации ароматического углеводорода в смеси О—100 вес.%- Это позволило [c.333]

Первые опытные установки для получения инертных газов в СССР были созданы лабораторией редких газов ВЭИ имени В. И. Ленина. Начало промышленного производства технического аргона было положено в 1938 г. на Первом московском автогенном заводе, ныне Московском заводе кислородного машиностроения (МЗКМ). Там уже в 1946—1947 гг. было ачато производство чистого аргона. Однако годовая производительность отдельных установок не превышала в то время 40 000 технического аргона. В 1950—1951 гг. производство аргона было организовано уже на ряде установок средней производительности (до 200 000 аргона в год на каждый аппарат). Одновременно с этим не прекрашались поиски новых способов очистки аргона от примесей и, в первую очередь от кислорода, поскольку применявшийся в то время способ сероочистки не мог обеспечить производство аргона в должном количестве и необходимого качества. В 1955 г. на Первом московском автогенном заводе была внедрена новая технология очистки аргона от кислорода с помошью меди и городского газа, используемого для ее восстановления. В это же время во ВНИИкимаше были начаты широкие работы по экспериментально-теоретическому исследованию ряда вопросов, относящихся к технологии производства аргона от изучения фазового равновесия тройной системы из кислорода, аргона и азота до разработки и внедрения нового прогрессивного способа очистки аргона от кислорода методом каталитического гидрирования с помощью водорода. Ряд экспериментально-теоретических работ по изучению влияния аргона на процесс ректификации аргона и улучшению технологии его производства был проведен в последние годы упо- [c.4]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на вьшолнение формулы аддитивности, более подробно. Вьшолнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызывает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-актив ными веществами (ПАВ) [222—224]. К обсуждению роли поверхностно го сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении При переменном коэффициенте распределения формула аддитивно сти фазовых сопротивлений, как выше указывалось, неприменима Однако в некоторых случаях, которые будут рассмотрены ниже, форму ла аддитивности в несколько модифицированном виде выполняется [225 ] Зависимость коэффициента распределения от концентрации в задан ном диапазоне ее изменения в большинстве случаев можно описать интерполяционной формулой [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология