Параметры, влияющие на процесс.

Влияние температуры на равновесие.

С увеличением температуры гетерогенная область сужается. 1 кривая, изображенная на рисунке, соответствует самой низкой температуре. Обозначим t₁, t₂, t₃, t₄ температуры, при которых кривые равновесия были построены. Для изображенных на рисунке кривых t₁ < t₂ < t₃ < t₄ критическая точка будет соответственно перемещаться влево.

Влияние давления на равновесие. Изменение растворимости малорастворимых жидкостей, вызванное изменением внешнего давления, очень невелико и в большинстве случаев им можно пренебречь. Следовательно, положение линии равновесия на треугольной диаграмме с изменением внешнего давления почти не меняется, диаграмма равновесия сохраняет вид для значительной области давлений.

23 Однократная экстракция.Расчеты экстракции на треугольной диаграмме.

Однократная экстракция.

1. Основные аппараты: смеситель С-1; отстойник О-1;ректификационные колонны К-1 и К-2.

2. Сырье с растворителем поступают в смеситель С-1.

3. Далее смесь поступает в отстойник О-1, где разделяется на рафинатный и экстрактный растворы, которые поступают в соответствующие ректификационные колонны К-1 и К-2.

4. С низа К-1 получаем рафинат , с низа К-2 - экстракт

5. С верха колонн К-1 и К-2 получаем растворитель, который возвращается в исходное сырье

Расчёт однократной экстракции.

Обозначения количества: М - сырья: С - растворителя: N - смесь М и С; R, Е -рафинатный и экстрактный растворы соответственно.

Пусть задано исходное сырье точкой М.

Например, определим точку N как на рисунке. Для определения точки N необходимо задаться количеством растворителя.

Через точку N проведем ноду, получим в точке Е экстрактный раствор, в точке R рафинатный раствор.

Для определения экстракта (е)и рафината (r) через соответствующие точки Е и R проведем линию СЕ и CR.

Точки экстракта и рафината расположены на стороне АВ.

Количество и качество продуктов определятся по правилу "рычага".

Предельные количества и качества продуктов.

Количество добавляемого растворителя будет столько, чтобы точка N находилась в двухфазной области. То есть в точке N_min имеем минимальное количество растворителя

Через точку N_min проведем ноду. Точки N и R попадут в точку N_min, а точка Е займет новое положение. Состав рафинатного раствора равен составу смеси сырья с растворителем. Состав экстракта самый чистый и будет определятся точкой е.

Количество самого чистого экстракта и будет определятся точкой е, то есть .

Так как , то .

Количество добавляемого растворителя будет столько, чтобы точка N находилась в двухфазной области. То есть в точке N_max имеем максимальное количество растворителя

Через точку N_max проведем ноду. Точки N и Е попадут в точку N_max, а точка R займет новое положение. Состав рафинатного раствора равен составу смеси сырья с растворителем. Состав экстракта самый чистый и будет определятся точкой r.

Количество самого чистого экстракта и будет определятся точкой r, то есть .

Так как , то .

24 Абсорбция, адсорбция, десорбция. Влияние температуры и давления. Адсорбенты.

Адсорбциейназывается процесс поглощения газов (паров) или жидкостей поверхностью твердых тел (адсорбентов). Явление адсорбции связано с наличием сил притяжения между молекулами адсорбента и поглощаемого вещества.

Твердое вещество, на поверхности или в порах которого происходит концентрирование поглощаемого вещества, называется адсорбентом. Поглощаемое вещество, находящееся вне пор адсорбента, называется адсорбтивом, а после его перехода в адсорбированное состояние — адсорбатом.

Различают два вида адсорбции — физическую и химическую. При физической адсорбции молекулы поглощенного вещества, находящиеся на поверхности адсорбента, не вступают с ним в химическое взаимодействие. При хемосорбции молекулы поглощаемого вещества химически взаимодействуют с адсорбентом. При физической адсорбции связь молекул поглощенного вещества (адсорбата) с адсорбентом менее прочна, чем при хемосорбции. Физическая адсорбция является экзотермическим процессом.

Процесс адсорбционного разделения прекращается, когда активная поверхность (или объем пор) адсорбента оказывается заполненной молекулами адсорбата.

Адсорбенты

По химическому составу все адсорбенты можно разделить на углеродные и неуглеродные.

Углеродные адсорбенты: активные(активированные) угли, углеродные волокнистые материалы, а также некоторые виды твердого топлива.

Активные угли, состоящие из множества беспорядочно расположенных микрокристаллов графита, обычно используют для поглощения органических веществ в процессах очистки и разделения жидкостей и газов (паров). Недостатки активных углей: их горючесть и невысокая механическая прочность.

Неуглеродные адсорбенты: силикагели, активный оксид алюминия, алюмогели, цеолиты и глинистые породы.

Силикагель - обезвоженный гель кремниевой кислоты (SiО₂*H₂О) – используют для адсорбции полярных соединений. Его применяют в процессах осушки газов и жидкостей, при разделении органических веществ в газовой фазе и в хроматографии. Достоинства: их негорючесть и большая механическая прочность, чем у активных углей. Недостатки: низкой удельной поверхности, поглотительная способности паров органических веществ в присутствии влаги.

Алюмогели используют для осушки газов, очистки водных растворов и минеральных масел, применяют в качестве катализаторов и их носителей.

Цеолиты – синтетические или природные адсорбенты с регулярной структурой пор, представляющие собой алюмосиликаты натрия, калия или других элементов.

Абсорбциейназывается диффузионный процесс разделения газовых систем путем их обработки жидким растворителем – абсорбентом, избирательно растворяющим некоторые компоненты газовой смеси.

Абсорбция в нефтепереработке и нефтехимии используется:

- при разделении углеводородных газов;

- при очистке газовых сред от сероводорода, двуокиси углерода, аммиака и др. примесей;

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 422; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!