Азеотропная и экстрактивная ректификация.
Азеотропной ректификацией называется процесс разделения компонентов с близкими температурами кипения с помощью третьего компонента, который с одним из компонентов образует азеотропную смесь с заметно отличающейся температурой кипения.
Например, на практике трудно разделяемыми компонентами являются ароматические и не ароматические углеводороды с одинаковым числом атомов углерода. Это смеси бензол - н.гексан, толуол - н.гептан, ксилолы -н.октаи и др.
При азеотропной ректификации в качестве третьего компонента используют спирт метанол, который с неароматическими углеводородами образует азеотропную смесь с низкой температурой кипения.
Далее полученные смеси ароматические углеводороды - азеотропная смесь легко разделяются в ректификационной колонне.
Экстрактивной ректификацией называется процесс разделения компонентов с близкими температурами кипения с помощью третьего компонента, который хорошо растворяет один из компонентов
Например, на практике трудно разделяемыми компонентами являются ароматические и неароматические углеводороды с одинаковым числом атомов углерода. Это смеси бензол - н. гексан, толуол - н.гептан, ксилолы - н.октан н др.
При экстрактивной ректификации в качестве третьего компонента используют диэтиленгликоль, который избирательно растворяет ароматические углеводороды.
20 Полная и неполная ректификационные колонны простая и сложная
|
|
В зависимости от назначения колонны могут быть полными, т. е. иметь концентрационную и отгонную части, или неполными. При этом укрепляющая колонна имеет только верхнюю часть и не имеет отгонной секции, а сырье подается в низ колонны. Отгонная колонна имеет только нижнюю часть и не имеет укрепляющей секции. Сырье вводится вверх такой колонны.
Колонны такого типа применяются в тех случаях, когда к чистоте нижнего продукта укрепляющей колонны или верхнего продукта отгонной колонны не предъявляются высокие требования. Наличие конденсатора и кипятильника позволяет обеспечить необходимые жидкостные и паровые нагрузки в колонне.
Простая ректификационная колонна предназначена для получения двух продуктов и состоит из двух секций. В сложных колоннах ( число отбираемых продуктов больше 2) эти продукты выводятся в виде дополнительных боковых погонов. Сырье, нагретое обычно до темп-ры кипения, поступает в ср. Затем эта жидкость перетекает с тарелки на тарелку ( или по насадке), контактируя при этом с поднимающимся потоком паров. Балансовое кол-во жидкости отводят из кипятильника в качестве ниж. Пар, поступающий из отгонной части в концентрационную, проходя через все тарелки колонны ( или слой насадки), контактирует со стекающей по колонне жидкостью. С верх, тарелки колонны пар отводят в конденсатор, где он частично или полностью конденсируется. [1]
|
|
Простой ректификационной колонной принято называть обычную колонну, которая приспособлена для разделения сырья на два продукта, независимо от того, является ли сырье двух-компонентным или многокомпонентным. [2]
Сложная ректификационная колонна, предназначенная для разделения углеводородсодержащего сырья на три фракции, обычно состоящая из двух простых колонн с выносной стриппинг-секцией, выполнена в виде теплообменного аппарата с насадкой.
21 Процесс экстракции.
Экстракция – процесс извлечения из твердой или жидкой фазы тех или иных компонентов путем обработки её соответствующим растворителем
Добавим в делительную воронку растворитель и сырье, интенсивно перемешаем и дадим спокойно отстоятся. Получим две жидкие фазы: верхняя - легкая фаза, называется рафинатный раствор, нижняя - тяжелая фаза, называется экстрактный раствор.
После отгонки растворителя получаем продукты: из рафинатного раствора – рафинат, из экстрактного раствора – экстракт. То есть рафинатным раствором называется смесь, состоящая из растворителя и рафината, экстрактным раствором называется смесь, состоящая из растворителя и экстракта.
|
|
Любой процесс экстракции включает стадии: 1) смешение растворителя и разделяемой смеси с целью их контактирования; 2) разделение образовавшихся рафинатного и экстрактного растворов.
Поэтому одна ступень экстракции состоит из смесителя и отстойника. В зависимости от числа ступеней экстракции и способа их соединения различают экстракции: однократную, перекрестную, противоточную.
22 Изображение состава фаз с помощью треугольной диаграммы.
1. Для выражения состава фаз выберем равносторонний треугольник с вершинами А, В, С.
2. Для примера, выберем произвольно точку N.
3. Из точки N опустим на стороны перпендикуляры.
4. В равностороннем треугольнике сумма перпендикуляров, опущенных из любой точки внутри треугольника, равна его высоте.
5. То есть, если h - высота , а а, b, c - длины перпендикуляров, то можно записать: a + b + c = h.
6. Поделим обе части уравнения на h, получим: ,
где xа, xb, xc – соответственно содержание компонента А, В, С в смеси компонентов N.
7. В вершинах А, В, С – имеем чистые компоненты А, В, С, так как в вершинах соответственно а = h, b = h, с = h.
8. Точки на сторонах – смеси, состоящие их двух компонентов.
9. Сторона ВС –смесь компонентов В, С. Сторона АС –смесь компонентов А, С. Сторона АВ –смесь компонентов А, В.
10. Любая точка внутри треугольника – это трехкомпонентная смесь
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 3953; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!