Жидкие смеси, разделение

Наиболее эффективным способом разделения двойных и более сложных жидких смесей является ректификация. Она основывается на непрерывном и многократном чередовании испарения жидкости с конденсацией пара в одном и том же аппарате — ректификационной колонне. Здесь осуществляется принцип противотока, а именно жидкая смесь стекает по колонне сверху вниз, а нагретые пары идут навстречу этому потоку жидкости сии у вверх. Такое последовательное и многократное взаимодействие потоков пара и жидкой смеси сопровождается непрерывным и существенным изменением их состава до получения продуктов заданной чистоты. Следовательно, перегонка с дефлегматором и ректификация — это та же фракционная перегонка, но только проводимая как непрерывный процесс. [c.235]

Процесс однократного испарения (однократной конденсации) осуществляется при постоянном общем составе. Если жидкую смесь (точка I иа рис. 97, с. 284) подвергнуть изобарному нагреванию, то при достижении температуры кипения (точка х- ) и последующем подводе 6Q теплоты появится первый пузырек пара (состава У ), более богатый легколетучим компонентом, чем первоначально взятая жидкость. В результате жидкость обогатится высококипя-щим компонентом, что вызовет увеличение его содержания в последующих порциях пара и повышение температуры кипения (исходная точка переместится вверх по кривой кипения). Так как процесс происходит без отвода пара, то отношение количества пара к количеству жидкости непрерывно увеличивается. Если бы подвод тепла продолжался до полного испарения жидкости, то пар, образовавшийся из последней капельки жидкости, имел бы состав (точка г/а), совпадающий с составом первоначально взятой жидкости, а микроскопический остаток жидкости, переходящий в паровую фазу, имел бы состав Хг. [Процесс однократной конденсации схематически показан также на рис. 97 (у — / ).] Плечи рычагов, соответствующие жидким фазам, изображены сплошными линиями, а отвечающие паровым фазам — пунктирными. Из схем видно, каким образом изменяются с изменением температуры состав фаз и соотношение между ними (правило рычага). Разделение компонентов раствора путем однократного испарения или перегонки в равновесии отличается простотой и особенно удобно в тех случаях, когда температуры кипения чистых веществ резко различны или же когда требуется лишь обогащение смеси одним из компонентов. На практике обычно ограничиваются испарением части жидкости [c.293]

Практически наибольшее значение имеет фракционная перегонка. Пар, полученный при испарении раствора первоначального состава, конденсируют и полученную жидкую смесь вновь перегоняют. При этом полученный пар будет еще более обогащен летучим компонентом. Повторяя эту операцию несколько раз, можно в конденсате получить почти легколетучий компонент. Состав же жидкости по мере нагревания будет обогащаться менее летучим компонентом. Таким образом, можно осуществлять разделение смесей. Фракционную перегонку можно проводить непрерывно. [c.196]

Лабораторную ректификацию большей частью проводят в периодическом режиме, однако возможны такие процессы разделения, для которых непрерывный способ является предпочтительным или даже обязательным (см. разд. 5.2.2). В противоположность периодической ректификации, при которой концентрации кубовой жидкости, дистиллята и всего содержимого колонны непрерывно изменяются, при непрерывной ректификации эти параметры остаются неизменными. При непрерывной ректификации исходную жидкую смесь постоянного состава предварительно подогревают до темпер ату ры установившейся в колонне в месте ввода смеси ее пары обогащаются в укрепляющей части колонны 1 (рис. 62). Участок колонны 3 между местом ввода исходной смеси 2 и кубом (перегонная колба 4) называют исчерпывающей частью. Обозначим количество дистиллята (головной продукт) через Е, а количество продукта, отбираемого из нижнего конца колонны (над кубом) или [c.103]

Жидкостную экстракцию, наряду с перегонкой, следует рассматривать как один из основных методов разделения однородных жидких смесей. Процесс экстракции обычно экономически выгоднее, например, ректификации в тех случаях, когда концентрация извлекаемого компонента мала (поскольку при экстракции не нужно испарять всю жидкую смесь). Кроме того, экстракцию целесообразно применять в случае, если смесь невозможно или трудно разделить ректификацией или разделяемая смесь разлагается при нагревании. Обычно жидкостную экстракцию сочетают с ректификацией, которую применяют для регенерации экстрагирующей жидкости, называемой экстрагентом или растворителем. Наряду с ректификацией для регенерации экстрагента применяют такие методы, как нагревание, выпаривание и др. Плотности экстрагента и разделяемого раствора должны быть различными. [c.143]

Раствор бензола в хлорбензоле, вытекающий из нижней части аппарата, частично через холодильник 7 вновь направляют на орошение конденсатора смешения из другой части раствора выделяют бензол в ректификационной колонне 3. Жидкую смесь хлорбензола, бензола, полихлоридов, хлорного железа, хлористого водорода, растворенного в жидкости, и других продуктов реакции непрерывно отбирают из расширенной части хлоратора 2. Вместе с раствором, отбираемым из конденсатора 5, ее направляют на разделение в двухколонный ректификационный агрегат непрерывного действия. Поступающая в насадочную колонну 8 смесь содержит 64—65% (масс.) бензола, 33,5—34% хлорбензола, около 1,5% полихлоридов и немного растворенных хлористого водорода и хлорного железа. Иногда реакционную массу перед ректификацией обрабатывают слабым раствором едкой щелочи для нейтрализации хлористого водорода и разрушения хлорного железа. В кубовой части колонны 8 поддерживают температуру 133—141 С, а в верхней части — 75—81 °С. Дистиллят, отгоняемый из колонны, содержит 99,5% бензола и 0,5% хлорбензола. Из кубовой части колонны непрерывно [c.423]

Пропан-пентановый абсорбционный холодильный цикл. На рис. 125 показана схема трехступенчатого пропан-пентанового холодильного цикла. Этот цикл не применяется для общего сжижения газа, хотя он и осуществляется в криогенной области. Холод в данном случае получается за счет кипения пропана в низу колонны 1. В верхней части колонны пары пропана поглощаются охлажденным пентаном. Жидкая смесь пропана и пентана перекачивается в колонну 2 и затем в колонну 3, абсорбируя пары пропана в каждой из них. В колонне 5 происходит разделение смеси на пропан и пентан. [c.202]

Во всех случаях, когда производится разделение смеси путем ректификации, необходимо иметь эту смесь в жидком виде. Газовую смесь первоначально переводят в жидкое состояние, а затем уже жидкую смесь подвергают ректификации. [c.295]

Азеотропными или нераздельно кипящими называют смеси, у которых пар, находящийся в равновесии с жидкостью, имеет тот же состав, что и жидкая смесь. При перегонке азеотропных смесей образуется конденсат того же состава, что и исходная смесь разделение таких смесей перегонкой исключается. Подобным случаям на графиках VII— IX (см. рис. П-36) соответствуют пунктирные диагонали. [c.203]

Убедившись в герметичности соединений отдельных деталей, узлов установки и стабильности нулевой линии самописца, в колонку 7 через узел ввода пробы 6 впустить разделяемую смесь в жидком виде шприцем, охлажденным жидким азотом или твердой двуокисью углерода. Можно вводить смесь и в газообразном состоянии, однако в этом случае эффективность разделения намного хуже. Чтобы отобрать жидкую смесь из ампулы, шприц сначала погрузить в хладагент, затем, наполнив его, быстро ввести пробу в колонку через резиновую мембрану узла ввода пробы 6. Попав в колонку, смесь сжиженных газов мгновенно испаряется даже при комнатной температуре, при которой проводят процесс разделения. Увлекаемая потоком газа-носителя смесь, пройдя через слой сорбента, разделяется на отдельные компоненты. Последние выходят из колонки в такой последовательности 1) бутен-1 вместе с метилпропеном (общий пик / на хроматограмме) 2) транс-бутен-2 (пик //) 3) цис-бутен-2 (пик ///) (рис. 91). [c.218]

Принципиальная схема ректификационной установки непрерывного действия представлена на рис. 6.10. Установка состоит из собственно ректификационной колонны, разделенной точкой ввода Исходной смеси (О ) на верхнюю укрепляющую) часть 1 и исчерпывающую часть 2. Ниже колонны расположен куб-испаритель 3, в котором кипит жидкая смесь состава Хцг < x . образующиеся при этом пары, несколько обогащенные летучим компонентом, поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 2. Над укрепляющей колонной 1 располагается конденсатор 4, в который поступают пары смеси Су), обогащенные летучим компонентом (У , > Хр). [c.419]

Испарение через мембрану. Это процесс разделения жидких смесей посредством полупроницаемых мембран, когда разделяемая жидкая смесь вводится в соприкосновение с мембраной с одной ее стороны, а проникающий компонент (или смесь) в виде паров отводится с другой стороны мембраны в вакуум, либо в поток инертного газа (рис. 17.3). [c.430]

Две ячейки, горячая и холодная, разделены проницаемой мембраной и заполнены подлежащей разделению смесью. Пусть эта жидкая смесь обла- [c.41]

Много общего с диффузионным методом разделения изотопов имеет метод термодиффузии, основанный на эффекте, открытом в середине прошлого века. Эф( кт термодиффузии заключается в том, что если поместить какую-либо газовую или жидкую смесь между стенками сосуда, имеющими различную температуру, то более легкий компонент будет перемещаться к горячей стенке, в то время как тяжелый компонент будет концентрироваться у холодной стенки. Теория термодиффузии приводит к соотношению, согласно которому коэффициент разделения пропорционален разности масс молекул смеси. [c.42]

Жидкую смесь можно также разделить с помощью хроматографии на бумаге, при которой разделение осуществляется на полоске фильтровальной бумаги. Небольшое количество смеси, меньше капли, помещают на полоску бумаги [c.22]

Переработка таких отходов осуществляется с помощью многочисленных типовых процессов химической технологии, таких как адсорбция, осаждение, фильтрация, дистилляция и ректификация, экстракция, выпаривание, кристаллизация, термическая обработка, химическая переработка. Иногда жидкие отходы представляют многокомпонентную смесь, разделение которой затруднено и экономически нецелесообразно. В таком случае отходы сжигают или закачивают в глубокие поглощающие горизонты земной коры. [c.42]

Под дистилляцией понимают процессы переноса компонента (компонентов), осуществляемые между жидкой и паровой фазами в отсутствие противотока этих фаз. Дистилляция представляет собой частичное испарение (при температуре кипения) жидкой смеси пар при этом в соответствии с первым законом Коновалова обогащается низкокипящим (НКК) компонентом (или азеотропом с минимумом температуры кипения), а жидкий остаток — высококипящим (ВКК) компонентом (или азеотропом с максимумом температуры кипения). В этом и состоит эффект разделения. Полное испарение жидкой смеси к разделению не приводит, так как пар получается того же состава, что и исходная жидкость. Такой процесс имеет практический смысл, когда исходная жидкая смесь содержит нежелательные малолетучие примеси (скажем, смолистые вещества), не переходящие в паровую фазу, — в этом случае полная дистилляция позволяет от них избавиться. [c.988]

Рассмотренными методами простой дистилляции жидкая смесь, как было показано, поддается разделению на множество фракций различного состава, но не может быть разделена на индивидуальные компоненты. Впрочем, если дистиллят, полученный в процессе простой дистилляции, подвергнуть вторично простой дистилляции, вновь образовавшийся дистиллят опять подвергнуть той же обработке и т. д., то после некоторого числа таких операций можно получить маленькое количество практически чистого низкокипящего компонента. Этим же путем можно получить также неболь- [c.513]

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]

Выделяемый газообразный продукт содержит 5950 массовых долей хлористого водорода и выводится из зоны разделения по линии 19 при температуре примерно — 15°С, после чего проходит через теплообменник 20 и другой теплообменник 21, охлаждаемый водой, а затем поступает в зону вывода 22. Жидкая фаза из аппарата 7 по линии 23 подается к насосу 24, а затем по линии 25 в теплообменник 20. Жидкая фаза содержит (в массовых долях) хлористого водорода 65, хлористого метила 1970, метиленхлорида 3980, хлороформа 1540 и четыреххлористого углерода 225. В теплообменнике жидкая смесь контактирует с продуктом, содержащим хлористый водород и подаваемым по линии 19, а затем по линии 27 направляется на смешивание с газовым потоком, поступающим по линии 5. [c.185]

СЕПАР — отделение жидкой фазы ДЕЛИТ и СМЕСЬ — разделение и смешение потоков. [c.148]

Пример VIII.4. Эквпмолярная жидкая смесь нормальных углеводородов гексана, гептана, октана и нонана в условпях минимального орошения подвергается в отгонной колонне разделению на два различающихся по [c.375]

Процесс разделения основан на том, что все жидкости, составляющие смеси, имеют разные летучести или, иначе говоря,-разные температуры кипения при одинаковом внешнем давлении. Следствием такого свойства жидкостей является различное количество паров компонентов над жидкой смесью. Пары над смесью оказываются обогащенными парами более летучих компонентов. Если смесь таких паров отделить от жидкой фазы и полностью сконденсировать, то состав полученного конденсата будет таким же, что и состав паров. Следовательно, новая жидкая смесь окажется в большей степени обогащенной относительно более летучим компонентом (компонентами) по сравнению с исходной жидкой смесью. [c.405]

Система типа I. Условия порядок температур кипения ком-поненов В >А >гетероазеотропной смеси А и В>С компоненты В и С не образуют азеотропной смеси В — С тройные азеотропные смеси отсутствуют. На рис. 82 представлена схема разделения для случая, когда Л и практически взаимно нерастворимы . Ректификация рафината на этой схеме не предусмотрена, так как концентрация экстрагента в рафинате невелика. Распределяемое вещество С имеет минимальную температуру кипения и при ректификации экстракта (С) выделяется как дистиллят. Отделяемая от пара жидкая смесь N разделяется в отстойнике с образованием двух фаз, составы которых (при температуре в экстракторе) характеризуются на диаграмме точками Н я J. Если отстаивание более выгодно проводить при высокой температуре, смесь N после остаивания охлаждают. [c.158]

Наряду с перегонкой и ректификацией жидкостная экстракция является одним из основных методов разделения гомогенных жидких смесей, в том числе и имеющих близкие или даже одинаковые температуры кипения (летучести) компонентов. Поскольку при экстракционном извлечении целевого компонента (компонентов) в отличие от процессов перегонки и ректификации не требуется испарять исходную жидкую смесь, то изотермический процесс жидкостной экстракции экономически значительно более выгоден. Кроме того, экстракция может быть использована для разделения жидких смесей, не допускающих нагревания до температуры ее кипения вследствие возможных процессов разложения, осмоления и т. п. [c.440]

В настоящее время распределительная хроматография широко используется для анализа газов. Такой вид хроматографии получил название газо-жидкостной хроматографии. В газо-жидкостной хроматографии распределение компонентов анализируемой смеси происходит между газообразной и жидкой фазами. Неподвижной фазой является жидкость, нанесенная на твердый инертный носитель. Подвижной фазой — газ-носитель, в котором содержится анализируемая смесь. При пропускании газа-носителя через колонку протекают многократные процессы растворения и выделения газа в жидкой пленке. Разделение сложной смеси здесь также определяется коэффициентом распределения анализируемых веществ между фазами. [c.310]

В этом методе разделения жидкую смесь кипятят, а образующиеся пары пропускают через колонку с насадкой и затем конденсируют в отдельных емкостях. Пары, двигающиеся вверх по колонке, постепенно обогащаются более летучим компонентом. Этот экспериментальный факт можно объяснить при рассмотрении простого бинарного раствора, находящегося в равновесии с паром. [c.69]

Газофракционирующие установки. Установки разделения газов (ГФУ) подразделяются по типу перерабатываемого сырья—на установки предельных и непредельных газов и по типу применяемой схемы извлечения целевых компонеитон из газов — на установки конденсационно-компрессионные и абсорбционные. Как на установках конденсационно-компрессионного типа, так и па установках абсорбционного типа извлеченная из газа жидкая смесь [c.289]

Пространство между стенками называют щелью или зазором, а расстояние между ними — шириной зазора. Эффективная ширина зазора обычно находится в пределах 0,25—2,4 мм [16—18]. Если в зазор поместить жидкую смесь, то некоторые молекулы начнут перемещаться к горячей поверхности другие концентрируются у холодной стенки. Если бы находящуюся в зазоре смесь можно было разделить и собрать в виде двух фракций, то этим достигалась бы поставленная задача разделения. Молекулярные свойства, определяющие направление движения различных молекул, точно неизвестны. В этом отношении выдвинут ряд теорий, которые будут рассмотрены дальше. [c.28]

В тех случаях, когда речь идет о ректификационном разделении газовых смесей, газы первоначально переводят в жидкое состояние путем охлаждения и повышения давления, а затем полученную жидкую смесь ректифицируют. Применение низких температур (до. минус 70—100° и ниже) и давления до 40 ат необходимо нри разделении газовых смесей, содержащих наиболее легкие углеводороды — метан, этилен и этан. Для выделения пропана и пропилена требуются лишь небольшое снижение температуры и небольшое давление. [c.31]

Основное отличие состоит в том, что в роторных колоннах жидкая смесь испаряется в кубе и массообмен происходит при противоточном движении паровой и жидкой фаз, за счет чего обеспечивается высокая степень разделения. Однако как в роторных испарителях, так и в роторных ректификационных колоннах с помощью ротора обеспечивается циркуляция пленки жидкости и тем самым предотвращается обеднение ее поверхности низкокипящим компонентом. Проблемы механической турбулизации тонких слоев жидкости обсуждены в работе Яносфпа [134]. [c.278]

Испарение через мембрану осуществляется с помощью непористых полимерных мембран. Исходная жидкая смесь, подлежащая разделению, приводится в контакт с одной стороной селективно проницаемой мембраны, проникшие через мембрану вещества в виде пара удаляются с другой стороны мембраны. Низкие значения парциальных давлений проникающих через мембрану компонентов обеспечиваются путем создания вакуума со стороны паровой фазы или с помощью газа-носителя (см. раздел 18). В отличие от большинства других мембранных процессов, для проведения которых не требуется подвода тепла, процесс испарения через мембрану требует испарения части исходной жидкой смеси. Поэтому данный метод разделения целесообразно использовать для выделения из жидких смесей компонентов, содержащихся в небольших количествах. Разделение смеси достигается за счет того, что различные компоненты смеси переносятся через мембрану с различной скоростью. С помощью испарения через мембрану могут эффективно разделяться азеотропные жидкие смеси, проявляющие положительные отклонения от закона Рауля, разделение которых при помощи обычного процесса ректификации невозможно. В настоящее время испарение через мембрану используется главным образом для дегидратации, т. е. удаления воды из органических растворителей или их смсссй. [c.32]

Смеси, у которых пар, находящийся в равновесии с жидкостью, обладает в данных условиях тем же составом, что и жидкая смесь, называются азеотропньши . Эти смеси называют также постоянно (или нераздельно) кипящими, так как при перегонке образуется конденсат того же состава, что в данных условиях исключает разделение смеси. В точках экстремума по уравнению (V, 47) f = 2— [c.287]

Процесс разделения может осуществляться следующим образом [34]. К исходной смеси изомеров добавляют ССЦ и полученную тройную смесь охлаждают до температуры —70 °С. Прн охлаждении из смеси выпадают кристаллы молекулярного со-сдипения. После отделения кристаллов от мяточника они разлагаются, а полученную жидкую смесь л-ксилола и тетрахлорида углерода разделяют путем ректификации. В маточнике также содержится некоторое количество растворенного СС . После отгонки последнего остается бинарная смесь изомеров, состав которой отличается от состава эвтектической точки. Путем простой кристаллизации из полученной смеси изомеров можно выделить довольно чистый Л1-ксилол. Использование аддуктивной кристаллизации для разделения смеси м- и п-ксилолов с помощью ССЦ позволяет повысить выход /г-ксилола с 60 до 90% (по сравнению с обычной фракционной кристаллизацией) при одновременном получении практически чистого ж-ксилола. [c.282]

Для отделения моносилана от более оысококилящих гомологов проводят их разделение методом фракционированной конденсации в вакууме. Жидкую смесь очень медленно испаряют при температуре около —120 °С, откачивая газы (давление газов в системе 20 мм рт. ст.) и пропуская их последова- [c.270]

В практике встречаются многочисленные бинарные смеси, кривые равновесия которых при определенных условиях пересекают диагональ х— /-диаграммы. В точке пересечения, носящей название азеотропной, составы жидкой смеси и образующегося из нее пара одинаковы (у = х). Такая жидкая смесь отличается наибольшим отклонением от закона Рауля она называется азеотропной, или нераздельнокипящей, и характеризуется постоянством температуры выкипания. Совершенно очевидно, что равенство составов жидкости и пара исключает возможность разделения азеотропных смесей на практически чистые компонентыобычными методами ректификации. Из исходной смеси, состав которой отличается от азеотропного, можно предельно извлечь лишь фракцию, обогащенную одним из компонентов остаток же будет азеотропной смесью. [c.529]

Способность образовывать молекулярные соединения при кристаллизации можно использовать для разделения ряда органических соединений. Так, например, если к смеси изомеров ксилола добавить I4 и охладить эту смесь до —70 °С, то выпадут кристаллы. После отделения последних от маточника и их нагревания получается бинарная жидкая смесь п-ксилола и I4, которая разделяется на практически чистые компоненты методом ректификации. Из маточника после отгонки растворенного в нем I4 путем простой кристаллизации выделяется весьма чистый ж-крезол. По сравнению с обычной кристаллизацией выход -ксилола в рассматриваемом процессе повышается с 60 до 90% при одновременном получении практически чистого ж-ксилола. [c.723]

Дистилляция — процесс частичного разделения бинарных и многокомпонентных жидких смесей на отдельные фракции. Простая дистилляция представляет собой процесс постепенного испарения кипящей жидкой смеси с непрерывным отводом пара из системы и конденсацией его, в результате чего исходная жидкая смесь разделяется на две части — дистиллят, обогащенный низкокипящими компонентами, и остаток жидкости в аппарате, обогащенный высококипящими компонентами,— так называемый кубовый остатот. Простая дистилляция проводится в дистилляционных или перегонных кубах, которые соединяются со змеевиком или трубчатым конденсатором и сборником дистиллята. [c.226]

В табл. 28 приведены некоторые примеры такого количественного разделения. Разделение при помощи сит 10Х и 5А осуществлялось при пропускании смеси через колонну с цеолитом при комнатной температуре. При разделении на щабазите и Ва-цеолите жидкая смесь или смесь паров приводилась в контакт с цеолитом при 150—200°. Опыты с этаном проводили при комнатной температуре. [c.177]