Главная --> Справочник терминов


Процессов разделения Таким образом, последовательность выделения фракций из нефти с помощью сжатых газов противоположна той, которая имеет место при обычной термической перегонке нефти. Фракции, выделяющиеся в сосудах (от второго до восьмого), отличаются друг от друга по фракционному составу, плотности, молекулярной массе и содержанию серы. В ряде случаев наблюдается прямолинейная зависимость плотности фракции от давления конденсации. Отличие жидкостей, выпавших в разных сосудах установки, по фракционному составу примерно такое же, какое наблюдается между фракциями при обычной перегонке нефти, осуществляемой без дефлегмации. Такой характер разделения связан с однократностью процессов растворения и конденсации в установке. Кроме того, известно, что газо-жидко-стное равновесие при высоких давлениях характеризуется большей близостью составов газовой и жидкой фаз системы, чем при низких давлениях.

Опыт показывает, что растворение многих веществ сопровождается не выделением, а поглощением теплоты, т. е. на разрушение кристаллической решетки затрачивается больше энергии, чем выделяется при образовании сольватов (с. 68). Главной причиной самопроизвольности процессов растворения является увеличение степени беспорядка системы при переходе от состояния чистых веществ к состоянию раствора.

Теория Штаудингера имела много недостатков. Отрицая способность макромолекул к ассоциации, невозможно было объяснить особенности процессов растворения, а также свойства полимеров в твердом состоянии и в растворах. Представление о макромолекулах как о жестких палочках также оказалось несостоятельным. В настоящее время гибкость макромолекул и их способность значительно изменять свою форму доказаны экспериментально. На основании этого стало возможным установить механизм деформации полимеров и влияние гибкости цепи на процессы растворения, плавления и т. д.

В данной главе были изложены только общие положения относительно процессов растворения и набухания полимеров Пд-скольку эти процессы имеют большое практическое значение, необходима более глубокая разработка теории растворов высокомолекулярных соединений. За последние годы в этом направлении достигнуты определенные успехи В Последующих главах эти вопросы будут рассмотрены более подробно.

Для процессов растворения принято определять разность между термодинамическими функциями раствора и этими же функциями компонентов до растворения;

При рассмотрении процессов растворения представляет интерес разность между парциальном помольными термодинамическими величинами компонентов в растворе (Vf, Si, Hi н др ) и значением мольных термодинамических функций этих же компонентов до растворения (V^, S°it t^t и др )

Для процессов растворения полимеров, так же как и для смешения низкомолекулярных жидкостей, уравнения (66) и (67) в большинстве случаев неприменимы, и энтропию смешения вычисляют как разность между величинами ДЯ и ДО, определенными

Теоретические расчеты термодинамических функции, произведенные Флори и Хаггинсом, имеют болыцое значение не только для понимания процессов растворения высокомолекулярных соединений, но и для общей теории растворов. Один из крупнейших специалистов в области термодинамики Гу-генгейм отмечает, что в теории растворов «мы сильно продвинулись вперед, главным образом благодаря работам, связанным с растворами высокомолекулярных соединений»2.

Таблица 2.7. Термодинамические параметры процессов растворения

5.3. Термодинамические закономерности процессов растворения органических соединений

5.1. Реакции кислотной ионизации и протонирования (134). 5.2. Реакции внутримолекулярной передачи протона. Кето-енольная и другие виды таутомерии (147). 5.3. Термодинамические закономерности процессов растворения органических соединений (151). 5.4. Реакции комплексообразования с участием органических соединений (154). 5.5. Особенности ком-плексообразования отдельных классов органических соединений (164).

Подробные физико-химические исследования и разработка процессов разделения и очистки углеводородов С4—Cs проводились в СССР творческими коллективами во ВНИИСК, Гипрокау-чукег НИйМСК, на Стерлитамакском опытно-промышленном заводе СКИ-3. Эти исследования привели к созданию в СССР ряда крупнотоннажных промышленных установок выделения и очистки 1,3-бутадиена, изопрена, изобутилена, а также позволили выявить новые эффективные направления в развитии процессов разделения и очистки углеводородов.

Интересное направление повышения эффективности процессов разделения — использование хемоэкстрагентов на основе растворов солей одновалентной меди (и теоретически серебра) в апро-тонных полярных органических растворителях. Селективный эффект таких хемоэкстрагентов складывается из двух эффектов: самого полярного растворителя и одновалентной меди. При этом удается достичь весьма высокой селективности при хорошей растворяющей способности хемоэкстрагента. Селективность as лучших хемоэкстрагентов при разделении пары 2-метил-2-бутен — изопрен составляет при 50 °С и концентрации хемоэкстрагента 75% (масс.) - около 1,95 (против 1,35 для ДМФА). Емкость хемоэкстрагентов достигает 25—30% (масс.). Особенно резко селективность возрастает при увеличении концентрации хемоэкстрагента (рис± Б).

В последние годы проводятся большие работы по усовершенствованию старых и разработке новых процессов разделения углеводородов. В частности, все более и более широко применяется сверхчеткое фракционирование углеводородного сырья. В качестве примера можно привести процесс, имеющий самостоятельное значение — выделение из газовых бензинов чистого циклогексана суперфракционированием.

Применение низких температур является характерной тенденцией развития процессов разделения газов. Полнота извлечения ценных продуктов на новых заводах, использующих этот принцип, значительно выше, чем на старых.

выявления условий, при которых существуют две фазы. Например, для процессов разделения необходимо знать состав каждой фазы, поступающей в аппарат, а также относительное количество каждой фазы. Иногда возникает необходимость установить, с каким потоком имеем дело: с одно- или двухфазным. Если при давлении и температуре сепарации 2 &zi и 2 (ZJK} больше единицы, то имеем двухфазную систему. Если 2 ^-zi <^> то система содержит только жидкость, если ^(zJK) <[1, то система представляет собой пар.

Таким образом, возможности для выбора систем контроля процессов разделения почти бесконечны. Для выбора необходимой из них нужно оценить амплитуду и частоту изменения всех входных параметров. Эти параметры вводятся в характеристики процесса, и затем определяется, как влияет изменение входных параметров на изменения в контролируемых потоках. После этого выбирается самая простейшая и падежная система контроля.

В последние годы проводятся большие работы по усовершенствованию старых и разработке новых процессов разделения углеводородов. В частности, все более и более широко применяется сверхчеткое фракционирование углеводородного сырья. В качестве примера можно привести процесс, имеющий самостоятельное значение — выделение из газовых бензинов чистого циклогексана суперфракционированием.

Применение низких температур является характерной тенденцией развития процессов разделения газов. Полпота извлечения ценных продуктов на новых заводах, использующих этот принцип, значительно выше, чем на старых.

2. Кравец В. Р. Методика расчета противоточной конденсации и отпарки как основных процессов разделения углеводородных газов. Нефт. хоз., № 11, стр. 43—49, 1954.

3. Малков М. П., Кравец В. Р., Арон Е. И. Методика расчета основных процессов разделения углеводородных газов. Журнал химической промышленности, № 17 и 18, 1941.

Одной нз важнейших задач, которую приходится решать химику как при лабораторном, так и промышленном синтезе органического вещества, является получение конечного продукта реакции в наиболее чистом состоянии. Методы, ведущие к этой цели, зависят от агрегатного состояния получаемого вещества и потому могут быть весьма разнообразными. Наиболее значительное место принадлежит процессам перегонки, которые встречаются в большинстве химических производств и дают возможность получать чистые вещества наиболее легким и часто единственным путем. Знание принципов перегонки (как и принципов осаждения, кристаллизации и других процессов разделения) необходимо каждому химику, а химику-органику в особенности.




Приведены сравнительные Приведены технологические Приведены зависимости Приведена принципиальная Преимущественно получается Приведенные соединения Приведенных соединений Приведенная температура Приведенное уравнение

-
Яндекс.Метрика