Главная -> Словарь

Летучести компонента

менее строг, так как предусматривает использование постоянных величин — относительных летучестей компонентов.

Из приведенных данных следует, что добавление фурфурола приводит к перераспределению относительных летучестей компонентов, что позволяет более легко разделить те или иные компоненты смеси, например изо-бутан и изобутен.

Для значительного облегчения весьма трудоемкой процедуры аналитического расчета многокомпонентной ректификации часто принимают два упрощающих допущения: 1) постоянство молярных количеств потоков по высоте каждой секции колонны и 2) постоянство относительных летучестей компонентов.

Пример 11.3. Нагретая до температуры начала кипения четырехкомпонентная смесь: пропан, изобутан, «-бутан и к-пентан подается в полную ректификационную колонну с целью получения практически чи :того н-пентана в качестве нижнего продукта. Состав сырья и летучесть его компонентов приведены в табл. 11.3. Для упрощения техники расчета вместо констант фазового равновесия использовались усредненные коэффициенты относительных летучестей компонентов, взятые согласно уравнению по отношению к наиболее тяжелому компоненту — н-пентану.

менее строг, так как предусматривает использование постоянных величин — относительных летучестей компонентов.

Для значительного облегчения весьма трудоемкой процедуры аналитического расчета многокомпонентной ректификации часто принимают два упрощающих допущения: 1) постоянство молярных количеств потоков по высоте каждой секции колонны и 2) постоянство относительных летучестей компонентов.

Пример 11.3. Нагретая до температуры начала кипения четырехкомпонентная смесь: пропан, изобутан, н-бутан и н-пентан подается в полную ректификационную колонну с целью получения практически чистого, н-пентана в качестве нижнего продукта. Состав сырья и летучесть его компонентов приведены в табл. 11.3. Для упрощения техники расчета вместо констант фазового равновесия использовались усредненные коэффициенты относительных летучестей компонентов, взятые согласно уравнению по отношению к наиболее тяжелому компоненту — «-пентану.

Процесс, при котбром для более легкого разделения применяют растворитель, значительно менее летучий, чем компоненты сырья, часто называют экстрактивной перегонкой. Работа колонны экстрактивной перегонки основывается на изменении летучестей компонентов сырья, вызываемом добавкой растворителя. Летучести обоих компонентов изменяются неодинаково; возникающее благодаря этому различие летучестей обычно позволяет фракционировать компоненты сырья в колонне с меньшим числом тарелок и с меньшей кратностью орошения.

Коэффициент относительной летучести- отношение летучестей компонентов перегоняемого сырья при одинаковых температуре и давлении:

Коэффициент относительной летучести — отношение летучестей компонентов перегоняемого сырья при одинаковых температуре и давлении:

Ректификация смесей с близкими значениями летучестей компонентов в тарельчатых или насадочных аппаратах требует большого числа узлов контакта фаз или значительной высоты насадки, а следовательно, большой высоты колонн. Это обуславливает большую металлоемкость, высокое гидравлическое сопротивление, инерционность пускового периода н отклонения от оптимального, режима» усложняющие автоматизацию процесса и большую загрузку по жидкости и пару, определяющую энергозатраты. Фактор эффективности лучших конструкций этих аппаратов не превышает 11 м31сек • м3 . Более перспективным для ректификации смесей с близкими температурами кипения компонентов является контактор со спиральным ротором, фактор эффективности которого, как показали исследования на смеси пропан-пропилен, достигает 25 м31сек • м3 .

а — коэффициент относительной летучести компонента смеси Оитк_ угол наклона кривой НТК, "С на % отгона или °С/%

Любая фракция или компонент, получаемые в процессе разделения исходной смеси, могут быть охарактеризованы параметром р и параметром t . Следовательно, каждая фракция условно может быть обозначена параметрами р, L

Поскольку в условиях фазового равновесия летучести компонента в обеих фазах равны ft — ft

Таким образом, уравнение позволяет определить константу фазового равновесия через коэффициент летучести компонента в равновесных фазах.

называется коэффициентом относительной летучести компонента I по отношению к компоненту k. Коэффициент относительной летучести характеризует способность компонента переходить в паровую фазу. Чем больше величина а^, тем легче компонент переходит в паровую фазу. Очевидно, что для эталонного компонента akk — 1.

Здесь а.1 —• коэффициент относительной летучести компонента I смеси; в, i, **•, i — мольные концентрации компонента i в дистилляте и жидкой

Как видно, концентрация НКК увеличивается снизу вверх, в том же направлении уменьшается концентрация ВКК. Концентрация же среднего по летучести компонента на тарелке 4' отгонной части и на тарелке 2 концентрационной части колонны проходит через максимум. При этом концентрация среднего по летучести компонента практически не изменилась в пределах всей концентрационной части колонны и даже несколько снизилась в ректификате по сравнению с его содержанием на первой тарелке концентрационной части колонны.

Таким образом, уравнение позволяет определить константу фазового равновесия через коэффициент летучести компонента в равновесных фазах.

Чем большее отклонение от идеальных систем вызывается добавкой растворителя к смеси химически разнородных компонентов А и В, тем больше увеличится отношение летучестей обоих компонентов сырья. Но вместе с тем, тем больше будет и вероятность образования растворителем второй жидкой фазы с одним из компонентов. Выбор растворителя и условий процесса должен предотвращать образование в колонне для экстрактивной перегонки второй несмешивающейся жидкой фазы, состоящей из растворителя и одного из компонентов. Примем, например, что А и В разделяют перегонкой в присутствии избирательного растворителя, увеличивающего относительную летучесть А по отношению к В настолько, что А легко отгоняется, а В вместе с растворителем выводится с низа колонны. Для успешной работы колонны экстрактивной перегонки, т. е. достаточного повышения летучести компонента А, необходимо поддерживать высокую концентрацию растворителя в жидкости . Однако, если избирательность растворителя слишком высока и образуются несмешивающиеся фазы, то жидкость в колонне будет состоять из двух фаз: одной с высоким содержанием компонента А и второй — с высоким содержанием растворителя. В зависимости от взаимной растворимости обоих веществ концентрация растворителя в фазе компонента А обычно окажется недостаточной для требуемого повышения его летучести.

где а — коэффициент относительной летучести компонента смеси (от-

где а, - коэффициент относительной летучести компонента /'.

где 0;. - коэффициент летучести компонента в паровой фазе, оп-