Главная -> Словарь

Диаграмма равновесия

Рис. 1.1. Диаграмма распределения нормаль- % ных парафинов в нефти Западной Сибири •, „ . На оси абсцисс приведены сокращенные обозначения изомеров.

сорбента регулируется с помощью системы колосниковых решеток 4. Из колонны уголь попадает в нижний бункер 5, из которого пневмотранспортом поднимается в верхний бункер 6, а затем под действием силы тяжести снова возвращается в колонну. Поток сырья подается в среднюю часть колонны, ближе к ее верху. Адсорбционная часть колонны разделена на секции с помощью специальных тарелок, не препятствующих движению сорбента, пространство под которым служит для подачи или отбора газовых потоков. Число секций соответствует числу отбираемых фракций плюс поток сырья. Внутри колонны углеводороды движутся противотоком к слою сорбента. Легкая фракция практически не сорбируется углем и-выводится из-под верхней тарелки. Средняя и тяжелая фракции, напротив, поглощаются углем и вместе с ним движутся вниз. Однако в зоне десорбции 3 практически все поглощенные углеводороды десорбируются и поднимаются вверх, причем более тяжелые компоненты вытесняют более легкие . Точки отбора расположены таким образом, что из нижней секции отбираются тяжелые фракции, а из-под второй снизу тарелки — промежуточная фракция с максимальной концентрацией ее компонентов. На правой части рисунка изображена диаграмма распределения концентраций всех трех фракций по высоте движущегося слоя в условиях стационарного режима. Каждому изменению состава сырья должно соответствовать изменение высоты зон. Для более полного освобождения угля от труднодесорбируемых примесей на параллельной линии пневмотранспорта установлен дополнительный теплообменник 7, температура в котором выше, чем в зоне 3.

Рис. 2. Диаграмма распределения углеводородов различных классов в нефтях

Рассмотрим теперь некоторые закономерности распределения изолренсйдов в нефтях типа А1 . Уже в ранних работах, посвященных определению изопреноидных соединений в каус-тобиолитах, были высказаны предположения о том, что основным. источником образования этих соединений является непредельный. алифатический спирт фитол, входящий, как известно, в состав хлорофилла растений. И действительно, диаграмма распределения изопреноидных углеводородов, представленная на рис. 21, достаточно убедительно свидетельствует в пользу такого предложения. Термическое или термокаталитическое превращение фитола может привести к получению всей гаммы изопреноидов состава С9— С20, , за исключением изопреноидов С12 и С17, образование

Рис. 69. Упрощенная диаграмма распределения нагрузок:

На рисунке 48 показана диаграмма распределения предельной рабочей температуры алюминиевых и чугунных поршней современных карбюраторных и дизельных двигателей. Предположим, необходимо определить, какие значения температуры имеют место в верхней поршневой канавке. Проводя горизонтальную линию влево на уровне компрессионной канавки , находим, что для алюминиевых поршней дизелей температура в этой зоне составляет 180...280 С, а для чугунных 300...350 С. Конкретное значение температуры зависит от теплонапряженности двигателя. Аналогично для карбюраторных двигателей : алюминиевые поршни 160...220 С, чугунные — 230...280 С. Если нужно определить температуру головки поршня, проводят вертикальную линию из нужной точки. Так, температура чугунных поршней дизелей на расстоянии 1/4 диаметра от наружной поверхности находится в пределах 380...410 С, а алюминиевых - 230...350 °С.

/ — ступенчатая диаграмма распределения по-

Обобщенная диаграмма распределения предельных рабочих температур в поршнях дизелей и карбюраторных двигателей показана на рис. 12. Как видно из рисунка, температура верхней кольцевой канавки поршней современных форсированных двигателей может достигать 270—280 °С, а в ряде случаев и 300—330 °С.

Рис. 12. Диаграмма распределения предельных рабочих температур в поршнях дизелей и карбюраторных двигателей

В подобных удачных опытах в автоклавах очень точно определены соотношения триалкилалюминий: этилен . Такие опытные данные особенно пригодны для сравнения распределения компонентов с различным количеством атомов углерода в продуктах реакции С вычисленными теоретически . Для этой цели продукт синтеза подвергают гидролизу , выделяют парафины и отгоняют их на колонке для точной ректификации, лучше всего после дополнительного гидрирования с никелем. Цель гидрирования — для уточнения кривой разгонки превратить имеющееся некоторое количество олефинов в насыщенные соединения. Можно также отобрать несколько капель для анализа с помощью газовой хроматографии. Таким образом была получена диаграмма распределения, показанная на рис. 1 .

Рис. 24: Диаграмма равновесия солей угольной кислоты

Влияние молекулярного строения на адсорбируемость. На рис. 3 изображена диаграмма равновесия для адсорбции ряда бинарных углеводородных систем на силикагеле . В порядке уменьшения степени разделения эти '"" системы располагаются следующим образом: а-метилнафталин — декалин, толуол — н-геп-тан, бензол — диамилнафталин, толуол — 1-октен, 1-октен — этилциклогексан и а-метилнафталин — моноамилбензол. На рис. 4 изображены графики зависимости коэффициентов разделения от концентрации для систем, го приведенных на рис. 3. Следует отметить, что изменение коэффициента разделения в зависимости от концентрации тем больше, чем больше сам коэффициент разделения. На рис. 5 приведена подобная серия диаграмм равновесия для адсорбции на активированном угле . Порядок адсорбируе-мости на угле тот же, что и на силикагеле, с одним заметным исключением для системы а-метилнафталии — моноамилбензол. На силикагеле степень разделения для этой системы наименьшая из всех приведенных, а на активированном угле по степени разделения эта система занимает второе место, уступая только системе а-метилнафталин — декалин. Это показывает, что, как правило, активированный уголь должен быть эффективнее силикагеля при разделении ароматических молекул по числу бензольных колец на молекулу. Коэффициенты разделения для этих систем на угле подобны тем, которые изображены на рис. 4. И в этом случае чем больше адсорбируемость, тем больше изменение коэффициента разделения в зависимости от концентрации. ,Как для силикагеля, так и для активированного угля коэффициент разделения всегда изменяется интенсивнее для очень малых концентраций. Как показано на рис. 5, эффективность отделения углеводорода парафинового ряда, я-гептана, от метилциклогексана почти эквивалентна эффективности отделения моноолс-

Рассмотрим несколько хорд равновесия, например на рис. 14-6, где приведена типовая диаграмма равновесия, построенная по опытным данным. По их наклону можно судить о характере изменения коэффициента распределения состава фаз. В общем случае наклон

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.

Диаграмма плавкости системы П-КСЕЛОЛ — ж-ксилол представлена на рис. 5.1. При понижении температуры смеси заданного состава А до 0°С начнется выпадение кристаллов n-ксилола, а состав жидкой фазы постоянно смещается при дальнейшем снижении температуры вдоль кривой равновесия до приближения к эвтектической точке . При этой температуре кристаллизуется эвтектическая смесь, и вся система затвердевает, поэтому для выделения n-ксилола охлаждение не доводят до эвтектической температуры и кристаллы n-ксилола отделяют фильтрованием или центрифугированием.

Рис, 5.1. Фаирвая диаграмма равновесия системы п-ксилол-д-ксилол.

На рис. 2.10 приведена фазовая диаграмма равновесия, показывающая систему с малой растворимостью ароматических углеводородов: к-гептан — толуол — N-метилпирролидон с 10% Н20 . Такая система называется открытой. При возврате ароматического углеводорода в экстрактор из экстрактной фазы можно выделить ароматический углеводород требуемой чистоты.

экстрактной фазы путем ректификации можно легко выделить требуемый продукт. При таком методе работы фазовая диаграмма равновесия растворитель — неароматический углеводород — ароматический углеводород может быть закрытой. Этот метод применяют при работе с диметилсульфоксидом . Зависимость селективности системы w-гептан — о-ксилол от концентрации ароматического углеводорода в экстракте при использовании диэтиленгликоля в качестве растворителя приведена на рис. 2.15 . При повышении концентрации ароматического углеводорода селективность растворителя значительно снижается. После добавления к диэтиленгликолю 5 вес. % воды селективность его в процессе экстракции указанной смеси при 150 °С повышается приблизительно на 25%, но растворимость смеси уменьшается, по сравнению с растворимостью в безводном диэтиленгликоле, почти вдвое .

Рис. 2.14. Фазовая диаграмма равновесия системы н-гептан — бензол — диэти-

На рис. 2.18, взятом из работ Г. М. Авдея и В. Н. Покор-ского , изображена фазовая диаграмма равновесия