Концентрация высокоплавкого компонента

Второй вариант рассматриваемого процесса (рис. ХУ-19, б) позволяет получить весь кристаллический продукт с высокой концентрацией высокоплавкого компонента и фракции маточников [c.714]

Если концентрация высокоплавкого компонента в исходном расплаве равна то его выход составит [c.715]

В результате многоступенчатой перекристаллизации, как было показано выше, можно получить либо кристаллический продукт с высокой концентрацией высокоплавкого компонента, либо маточник с высокой концентрацией низкоплавкого компонента. При необходимости получения обоих компонентов в практически чистом виде выгодно применять метод многоступенчатой противоточной кристаллизации. Здесь исходный расплав подается в промежуточную ступень, кристаллическая и жидкая фазы движутся противотоком, конечный кристаллический продукт н маточник отводятся с противоположных концов (рис. ХУ-20). Таким образом, по длине аппарат можно рассматривать состоящим нз двух секций высокоплавкого продукта и низкоплавкого. Если Р кг исходного расплава разделяются в аппарате на П кг высокоплавкого кристаллического продукта и W кг низкоплавкого маточника, то [c.715]

Выход кристаллов и их состав зависят не только от полноты удаления маточника из кристаллизата, но и от температуры его сепарации. Если же в процессе разделения кристаллизата его температура понижается, то выход кристаллической фракции возрастает в результате частичной кристаллизации маточника. Одновременно уменьшается концентрация высокоплавкого компонента в маточнике и в кристаллической фракции. Такой процесс наиболее часто встречается при разделении высокоплавких смесей, когда изотермичность кристаллизации и фильтрации нарушается из-за потерь тепла в окружающую среду. [c.58]

Из уравнения (2.59) следует, что как и при периодическом режиме работы по мере увеличения количества отбираемого продукта Я концентрация высокоплавкого компонента в нем [c.67]

Средняя концентрация высокоплавкого компонента А в кристаллической фазе [c.73]

Рассматриваемая схема выгодна в том случае, когда концентрация высокоплавкого компонента в кристаллах Ск, 1 удовлетворяет предъявляемым требованиям, но необходимо повысить их выход или снизить концентрацию высокоплавкого компонента в конечном маточнике. [c.76]

Эксперименты показали [147], что средние объемно-поверхностные диаметры конгломератов сильно зависят от вязкости исходного расплава с ее увеличением dos возрастает. С повышением концентрации высокоплавкого компонента в охлаждаемой смеси также несколько увеличиваются средние размеры образующихся конгломератов. [c.133]

Существенно влияет на контактную кристаллизацию исходная температура хладоагента бо с повышением ее выход кристаллической фазы понижается, а ее концентрация возрастает (рис. 4.14,6). Примерно аналогичное влияние на процесс разделения оказывает перегрев исходного расплава. При постоянном расходе хладоагента с повышением концентрации высокоплавкого компонента в исходной смеси С г увеличиваются выход кристаллической фазы и ее концентрация, хотя при этом повы- [c.137]

Исследования показали, что на разделение смесей существенно влияют следующие параметры температура расплава в ванне tp и интенсивность его перемещивания, температура 0с хладоагента, угол погружения барабана в расплав фь частота вращения барабана Иб, концентрация высокоплавкого компонента в исходном расплаве Ср, а также физико-химические свойства последнего. [c.155]

Такой вид зависимости коэффициента Е от tp можно объяснить влиянием на процесс разделения двух факторов скорости роста кристаллов и наличием жидкой пленки маточника, увлекаемой барабаном при выходе его из ванны. С увеличением температуры (перегрева) расплава скорость роста, с одной стороны, замедляется, что способствует образованию более концентрированной кристаллической фазы в виде плотного слоя. С другой стороны, по мере роста температуры расплава уменьшается толщина кристаллического слоя при практически неизменной толщине жидкой пленки. В результате с ростом температуры расплава доля кристаллической фазы, образующейся к моменту выхода барабана из ванны, постепенно падает, а доля жидкой пленки маточника, отличающегося более высокой концентрацией низкоплавкого компонента, постепенно возрастает. Вследствие этого с увеличением температуры расплава концентрация высокоплавкого компонента в получаемом продукте понижается. Действием двух отмеченных факторов обусловлена экстремальная зависимость эффективности разделения от tp. [c.155]

Рис. 5.9. Изменение толщины кристаллического слоя (а) и средней концентрации высокоплавкого компонента (б) по высоте охлаждаемого элемента (нафталин-дифенил, С = 76,3% нафт., 0с = 45°С, р = 70 С)

Установлено, что при прочих равных условиях с увеличением продолжительности выдержки всегда повышается средняя концентрация высокоплавкого компонента в получаемой кристаллической фазе (рис. 5.10,6). [c.167]

С ростом температуры охлаждения 0с, как и при увеличении /р, концентрация высокоплавкого компонента в кристаллической фазе первоначально увеличивается, проходит через максимум, после чего снижается (рис. 5.11,6). Это также является следствием понижения скорости образования кристаллической фазы и увеличения захвата маточника с ростом 0с. Характерно, что с увеличением р максимум на кривой Сп=/(0с) всегда несколько повышается и смещается в сторону более низких значений 0с, как и при кристаллизации расплава на вращающемся охлаждаемом барабане. [c.167]

Рнс. 5.11. Зависимость средней концентрации высокоплавкого компонента в кристаллической фазе от температуры расплава (а) и охлаждающего агента (б) [c.167]

На рассматриваемый процесс разделения большое влияние оказывает состав исходного расплава. При прочих равных условиях с увеличением концентрации высокоплавкого компонента в исходном расплаве Ср положение максимума на кривых п = f ip) смещается в сторону больших температур /р. [c.168]

Выявлено, что состав кристаллического слоя неоднороден как по высоте, так и по толщине. Концентрация высокоплавкого компонента в кристаллической фазе с увеличением высоты охлаждающего элемента сначала несколько понижается, а затем возрастает (рис. 5.9,6). При этом наименьшая концентрация примерно соответствует наибольшей толщине кристаллического слоя. [c.168]

Исследования процесса кристаллизации бинарной смеси нафталин (/кр = 80°С)—р-нафтол (/кр=120°С), образующей непрерывный ряд твердых растворов, при циркуляции маточника через вертикальный охлаждаемый снаружи трубчатый элемент (длина 250 мм, внутренний диаметр 20 мм) проведены в работе 198]. Результаты разделения оценивали по температуре /л получаемых фракций. Установлено, что толщина кристаллического слоя на большей части длины охлаждаемой трубы постоянна и возрастает по мере увеличения продолжительности процесса. По длине трубы на одном и том же радиусе состав кристаллической фазы практически одинаков. По мере же удаления от стенки трубы наблюдается постепенное обогащение твердой фазы высокоплавким компонентом (р-нафтолом). Однако, вблизи свободной поверхности кристаллического слоя резко снижается концентрация высокоплавкого компонента (рис. 5.12, а), что объясняется задержкой жидкой пленки расплава после его слива из трубы. Последующий некоторый рост концентрации, возможно, вызван образованием на свободной поверхности кристаллического слоя отдельных дендритных кристаллов р-наф-тола. [c.168]

Характерно, что толщина поверхностного слоя бп с низкой концентрацией высокоплавкого компонента почти во всех опытах практически постоянна. Если предположить, что поверхностный слой образуется после прекращения циркуляции расплава, то толщину кристаллического слоя б, образующегося при движении расплава, можно выразить разностью 6 = 65 —б где —суммарная толщина кристаллического слоя. [c.168]

Экспериментально установлено [217—220], что толщина слоя разделяемой смеси по длине зоны разделения в большинстве случаев не одинакова. Она зависит как от состава исходной смеси, так и от достигаемого распределения концентраций. На рис. 5.17, а представлены кривые распределения смеси по длине зоны разделения и концентрации высокоплавкого компонента в ней, полученные в опытах с бинарной смесью бензол — тио- [c.179]

Особенностью ступенчатых кристаллизаторов является отсутствие четко выраженных зон охлаждения и разделения. В каждой ступени непрерывно происходит плавление кристаллической фазы, поступающей с предыдущей ступени, и образование новой кристаллической фазы с более высокой концентрацией высокоплавкого компонента. Как правило, такие аппараты позволяют легко регулировать тепловые режимы работы отдельных ступеней и, следовательно, соотношение потоков фаз как в отдельных ступенях, так и во всем аппарате. Типичным примером рассматриваемых аппаратов является многоступенчатый барабанный кристаллизатор [1]. [c.189]

Процесс разделения в аппаратах с подачей питания в торцевую часть, как в аппаратах с питанием в центральную часть, состоит из двух последовательных стадий обычной фракционной кристаллизации исходного расплава в зоне охлаждения и противоточного массообмена. На рис. 6.2, в этот процесс изображен в диаграмме фазового равновесия применительно к разделению бинарной смеси с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. В зоне охлаждения исходная смесь с концентрацией высокоплавкого компонента С г охлаждается до некоторой температуры, лежащей между линиями ликвидуса и солидуса (отрезок а Ь). При этом образуются кристаллическая фаза Кх с концентрацией Ск1 (точка с) и маточник с концентрацией См1 (точка й). [c.193]

Рис. 6.5. Зависимость концентрации высокоплавкого компонента от переохлаждения (система га-ксилол — о-ксилол)

В работах [83, 272] приведены результаты лабораторных испытаний горизонтального противоточного кристаллизатора с подачей питания в центральную часть и с однозаходным транспортирующим шнеком (длина рабочей части аппарата 900 мм, внутренний диаметр 50 мм). При разделении смесей л-ксилол — о-ксилол и л-ксилол—-бензол оказалось, что на разделяющую способность кристаллизатора наиболее сильно влияет температура охлаждения 0с при понижении ее разделяющая способность возрастает, как и в вертикальных кристаллизационных колоннах. При этом концентрация высокоплавкого компонента С в зоне плавления (иа горячем конце аппарата) увеличивается, а концентрация Сщ в начале зоны охлаждения (на холодном кон- [c.214]

Для улучшения контакта между кристаллической и жидкой фазами на стадии плавления, а такл<е уменьшения концентрации высокоплавкого компонента в маточнике следует удерживать кристаллическую фазу на теплообменной поверхности до [c.233]

Аппаратурное оформление непрерывного процесса однократного фракционного плавления существенно зависит от концентрации высокоплавкого компонента в исходной смеси и от температуры ее кристаллизации. Для кристаллизации исходных смесей с высоким содержанием высокоплавкого компонента (при относительно высоких температурах кристаллизации) чаще всего используют барабанные [1, 95, 96, 302 или ленточные 293] кристаллизаторы. Отвержденная кристаллическая масса в виде чешуек или пластинок толщиной 0,5—2 мм подается в плавитель, где она при перемешивании нагревается до заданной температуры, частично расплавляясь. [c.234]

При исследовании процесса разделения смеси нафталин — дифенил путем однократного фракционного плавления (с отделением маточника с помощью поршневого пресса) установлено [304, 305], что наибольшее влияние на состав и выход продуктов оказывает температура нагрева tн на стадии прессования. При температуре / ниже температуры солидуса /с (равной в данном случае температуре эвтектики е) жидкие фракции не выделяются (рис. 7,3, а), и концентрация высокоплавкого компонента в кристаллической фазе, естественно, равна исходной концентрации Ср (рис. 7.3, б). При tн>tE начинается выделение маточника и относительный выход кристаллического продукта К/Р постепенно падает. При этом концентрация кристаллического продукта С п постепенно возрастает от Ср до значений, близких к 100%. Характерно, что при увеличении температуры концентрации образующихся маточников С возрастают и (практически независимо от режимов разделения) располагаются на одной кривой, близкой к ЛИНИН ликвидуса (рис. 7.3, в). С повышением концентрации исходной смеси Ср выход очищенного продукта и его концентрация возрастают. [c.237]

Установлено [54, 55, 95, 304], что эффективность рассматриваемого процесса возрастает с увеличением концентрации высокоплавкого компонента в исходной смеси. Применительно к очистке нафталина наиболее эффективно процесс разделения проходит прп исходной концентрации кристаллической массы несколько выше 80%. [c.239]

На рис. 7.22, а показана зависимость концентрации С м от M/F при разделении смеси нафталин — дифенил (Ik Ie)- Из рисунка видно, что в начале процесса плавления выделяются жидкие фракции практически постоянной концентрации, близкой к Се , с ростом M/F наблюдается резкое увеличение концентрации См. В конце процесса плавления выделяются жидкие фракции концентрацией высокоплавкого компонента, близкой к 100%. В случае (рис. 7.22,6) в начале процесса выделя- [c.258]

Многоступенчатое разделение можно осуществить и при использовании последовательного фракционного плавления [300, 319, 320]. На рис. 7.8,6 показана схема трехступенчатого разделения методом последовательного фракционного плавления. Исходную смесь Р подают в аппарат 2, откуда первую жидкую фракцию М 2 с концентрацией высокоплавкого компонента ниже Ср направляют в аппарат 1, а вторую жидкую фракцию с концентрацией, близкой или равной Ср, присоединяют к исходной смеси. Фракцию Кч после расплавления подают в аппарат 3. В аппарате I фракцию М также разделяют на три потока. Фракцию, наиболее обедненную высокоплавким компонентом М , выводят из системы, а фракции М " и К направляют на рециркуляцию. Фракции М. " и объединяют, а фракцию К соединяют с исходной смесью. Фракцию Кг в аппарате 3 также разделяют на три потока первый М соединяют с исходной смесью, второй Мз" — с расплавом /Сг, а наиболее очищенную фракцию Къ выводят из системы в качестве готового продукта. [c.260]

Рассмотрим ироцесс разделения данной смеси с использованием экстрактивной кристаллизации. Пусть концентрация высокоплавкого компонента в исходной смеси равна Ср- В результате простой фракционной кристаллизации из такой исходной смеси получаем чистый компонент А и маточник концентрацией Се1- Далее к последнему добавляем растворитель в таком количестве, чтобы концентрация получающейся тройной смеси лежала в точке Р иа тройной диаграмме. После кристаллизации тройной смеси получаем дополнительное количество компонента А и маточник 5. Путем отгонки растворителя от маточника 5 получаем бинарную смесь состава Сдг, которая также может быть подвергнута простой фракционной кристаллизации. В результате получаем кристаллы, состав которых соответствует молекулярному соединению s, и маточник Се - Маточник третьей ступени кристаллизации 1 может быть соединен с маточником первой ступени того же состава и направлен после разбавления на вторую ступень кристаллизации. Хотя экстрактивная кристаллизация в данном случае не позволяет перейти через точку, соответствующую молекулярному соедипепию, все же при ее использовании значительно расширяется диапазон разделения и увеличивается выход компонента Л. [c.279]

Х(1 - 0,5), где X — концентрация высокоплавкого компонента в расплаве. Кривые 1-4 — расчет по (14.1.1.10)-()4.1.1.12) [c.312]

В жидком и твердом состояниях. На рис. IV- приведены диаграммы состояния таких расплавов в координатах температура — состав и Ск — См, где Ск и — концентрации высокоплавкого компонента в кристаллической и жидкой фазах. [c.140]

На рис. 1У-5 представлена схема последовательной многократной перекристаллизации по линии кристаллов, позволяющая получать практически чистые кристаллы. Выход последних с увеличением числа ступеней, однако, быстро падает. Процесс разделения по данной схеме, изображенный на диаграмме равновесия (рис. 1У-5, б), позволяет при п ступенях получать п маточников различного состава и конечную кристаллическую фазу с концентрацией высокоплавкого компонента С , Выходы кристаллического продукта и маточника на га-ой ступени выразятся [c.147]

Рассматриваемый процесс очень эффективен для разделения эвтектикообразующих расплавов, позволяя получать высококонцентрированные кристаллические фракции (в равновесных условиях а = 100%) при низкой концентрации высокоплавкого компонента в остаточном маточнике. Если во всех кристаллизаторах достигается фазовое равновесие, то количества и составы кристаллического продукта и маточника после каждого кристаллизатора могут быть найдены при помощи диаграммы равновесия. Сохраняя принятые выше обозначения, напишем уравнения материальных балансов для произвольной т-ой ступени [c.713]

Экспериментальные исследования [58, 222, 223], проведенные с бинарными смесями аценафтен — 3-метилнафталин, аценафтен — дифениленоксид, нафталин — дифенил и нафталин — р-метилнафталин, показали, что состав кристаллической фазы, обраяуютп.ейся на поверхпостц охлажденных мсталллческкх сфер и цилиндров, неоднороден и изменяется по мере ее образования. Слои кристаллов, образующихся при большой скорости охлаждения (в первые моменты времени), имеют обычно более низкую концентрацию высокоплавкого компонента, чем кристаллы, образующиеся в конце процесса. [c.184]

Наиболее удобно и устойчиво в работе переточное устройство, выполненное в виде трубки, выведенной под уровень расплава в ванне (рис. 6.15, г). Это переточное устройство практическп исключает обратное перемешивание расплава между ступенями. При этом уровень расплава во всех ваннах, кроме первой, поддерживается постоянным в первой ванне уровень может быть несколько нпже. Установлено, что объем смеси, находяш ийся в ваннах не оказывает существенного влияния на распределение концентрации по ступеням, но влияет на продолжительность выхода аппарата на стационарный режим. Опыты по разделению ряда бинарных смесей в пятиступенчатом кристаллизаторе показали, что концентрации высокоплавкого компонента в кристаллической и хспдкой фазах постепенно повышаются от ступени к ступени. [c.225]

Чтобы избежать затвердевания продукта в щелях зейера, последний обогревают с помощью специальной рубашки, состоящей из отдельных кольцевых камер, в которые подают горячую воду или пар. Обогрев зейера осуществляют так, что температура его постепенно повышается по ходу прессованного продукта. Последний получают в виде пластинок толщиной 0,5 см, площадью 1—5 см . Концентрация отжимаемого маточника увеличивается по мере движения продукта к выходу наиболее низкая концентрация маточника на входе продукта, наиболее высокая — на выходе. Отжимаемый при прессовании маточник обычно разделяют на две части. Часть, получаемая ближе к выходу продукта, по концентрации близка к исходной смеси, поэтому ее смешивают с последней. Другая часть маточника, отжимаемая ближе ко входу, имеет низкую концентрацию высокоплавкого компонента и отбирается в качестве низкоплавкого продукта. Процесс полностью автоматизирован. Производительность одного пресса составляет от 350 до 4000 кг/ч [294]. [c.236]

По мере увеличения температуры нагрева 4, концентрация жидкой фазы См первоначально несколько понил<ается, а затем, пройдя через минимум, монотонно увеличивается почти до 100% (рис. 7.20, в). Такой характер зависимости См от t,,l объясняется, видимо, тем, что при контакте охлал<денного тела с расплавом процесс кристаллизации протекает быстро и концентрация высокоплавкого компонента в л<идкой фазе относительно велика. После слива часть л<идкой фазы, удерживаемой кристаллическим слоем, ири нагреве отделяется от кристаллической фазы, обусловливая некоторое понижение концентрации С . По мере плавления средняя концентрация оставшейся кристаллической фазы постепенно увеличивается, что приводит к повышению кон- [c.255]

Рассмотрим теперь разделение бинарных смесей в случае образования молекулярных соединений. На рис. 8.8, а представлена диаграмма фазового равновесия бинарной смеси, образующей конгруэнтно плавящееся соединение ЛпВт состава С . Такую бинарную смесь ряяделить на чистые компоненты методами обычной фракционной кристаллизации нельзя. Если концентрация высокоплавкого компонента в исходной смеси находится в промежутке между О и Сви то при простой кристаллизации можно выделить чистый компонент А и получить при этом маточную жидкость состава Се1. Если концентрация исходной смеси находится в диапазоне от 1 до 2, то простой кристаллизацией вообще невозможно получить чистые компоненты. В этом случае получают кристаллическую фазу, соответствующую составу молекулярного соединения s и маточник состава Се1 или состава Се2. В области концентраций от Се2 до 1 можно получить чистый компонент В и маточник состава Се2. [c.278]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология