Оглавление:
Зависимости, описывающие фазовое равновесие
- При исследовании процесса разделения мы рассмотрели случай, когда 2 контактные фазы взаимно нерастворимы. Распределенный компонент A (растворенное вещество) существует в обеих фазах, но компонент C не находится в фазе B (называется экстрактом), а компонент B не находится в фазе C (называется рафинатом). Это условие практически выполняется в большинстве случаев абсорбции и в некоторых задачах жидкостной экстракции в растворах низкой концентрации. Однако во многих случаях фазы экстракции частично растворяются друг от друга. То есть рафинатная фаза содержит значительное количество компонента В, а экстракционная фаза содержит значительное количество компонента С.
Описание материала в этой главе сделано в связи с экстракцией жидкостей, но основные моменты и зависимости могут быть применены и к другим процессам разделения, таким как абсорбция или экстракция из твердых веществ. Фазовые равновесия в тройных системах графически представлены на фигуре, как треугольник. 40. 1.Массовая доля компонента а осаждается горизонтально, а линии постоянной xA или ul параллельны сторонам солнечного треугольника. Массовая доля компонента B осаждается перпендикулярно, а линии констант xd и yd параллельны сторонам треугольника AC. Массовая доля компонента с легко определяется по формуле xc = 1-(xA + gv).Линии константы xc или must параллельны сторонам треугольника AB.
В основе этого метода лежит зарисовка от руки линий тока (линий течения) и потенциальных линий с соблюдением правил, относящихся к ортогональным линиям в криволинейных квадратах. Людмила Фирмаль
Рисунок 40. 1 показана точка P с составом xAr = 0.3, xdr = 0.4, xCr. Кривая бэк на рисунке 40. 1-граница области взаимной растворимости в жидкости system. In равновесие, есть 2 фазы в Кривой растворимости. Остальная часть треугольника имеет 1 фазу. Смесь, общий состав Разделенный на 2 слоя, представленных точкой в 2-фазной области, равновесный состав этих слоев определяется линией наклона, соединяющей бифуркацию OE на кривой растворимости и точку на бифуркации EU. Эти линии называются коннодами. Например, если состав рафинатной фазы, представленной точкой G, тогда состав экстракта в равновесии с его представляют точки V на другом конце конуса, начиная в точке G.
В композиции точка G представляет Джорджия, и состав точки V-это улица.40.1 на основе столбца Cono на рисунке Понепата С содержится в фазе экстракта, а компонент в содержится в фазе рафината. Направление работы в этих условиях называется ч. 37 и 39.При высокой концентрации компонента а взаимная растворимость фаз может существенно влиять на положение рабочей линии. Но как только рабочая линия и линия равновесия строятся на рисунке, подобном рисунку 40. 2, как и в разделе, количество шагов можно определить графически.
Эта глава посвящена главным образом графическим методам применения материального баланса для определения криволинейных линий работы. 40.12. Рисунок 40. 1 показан общий вид кривой равновесия Рисунок 40. 3.Все фазовые диаграммы, показанные до сих пор, принадлежали к одной и той же температурной системе. Как показано на рисунке, при повышении температуры взаимная растворимость фаз почти всегда возрастает. 40.4. Используя прямоугольный треугольник для представления равновесных данных троичной системы, в литературе часто используются равносторонние треугольники. Рекомендации, приведенные в этой главе, применимы к треугольным диаграммам любой формы.
Прямоугольные треугольники предпочтительнее, потому что их можно легко сделать на обычной графической бумаге, а длину сторон можно выбрать для упрощения количественных графических расчетов. На рисунке 1, аналогичном треугольной диаграмме, так называемое правило левереджа может быть использовано для простого выполнения расчетов в соответствии с материальным балансом. При смешивании 2 потоков различного состава это правило требует, чтобы точка, указывающая состав полученной смеси, находилась на прямой линии между точками, соответствующими этим 2 составам.
- И наоборот, если смесь разделена на 2 потока, материальный баланс требует, чтобы точки, представляющие эти 3 композиции, лежали на 1 Прямой линии. Проверьте некоторые из этих точек и укажите, что существует четкая количественная связь между различными сегментами линии. Рисунок 40. 5.Правила кредитного плеча. Схема на рисунке 40. На рис. 5 показан процесс физического разделения, такой как ректификация, первая 3-компонентная смесь разделяется на 2 fractions.
В этом случае в качестве исходной используют хорошо перемешанную двухфазную жидкость, подаваемую в образец. mixture. In в этом отстойнике смесь делится на 2 слоя, которые можно слить. Вы можете написать следующее уравнение 2 материального баланса. П ^ Ч ’ + Г; (40.1） Ghlg = я ’ ГЛ-1-Уул; (40.2） Rhvg =УУхв+Уув. (40.3） Материальный баланс компонента с не является независимым уравнением. Я хочу доказать, что наклон линии it равен наклону линии RU, то есть UURU является прямой линией(рис. 40. 5, б).Из треугольника на рис. 40.5, б: (40.4） Кроме того, Ja-I на рисунке показывает стоимость, если u равны.
Изложенное в последних параграфах можно использовать при решении двухмерных стационарных задач теплопроводности, применяя способ, известный под названием графического изображения потока. Людмила Фирмаль
Опираться ^ Р = Х / Gr_XxB- Уравнения (40.1) и (40.3) имеют вид、 ^ + Y) xL1> — Юл XV (XU + Y） XV (40-5)） (40.6） Подставляя эти выражения в выражение (40.4), получаем: Вау. (40.7） Но поскольку это также градиент прямого LI, RILI оказывается прямой линией. Из формул (40.1) и (40.2) можно Позиция Вы также получите： (40.9)） ХV ул. ~~ Ордынский Р уаха-ха ’ (40.10)） Эти зависимости показывают, что вы можете графически легко определить количественную зависимость потока. Из сходства треугольников видно, что эти соотношения можно найти на вертикальных отрезках или на отрезках наиболее прямых RIL, LII и TII.
При использовании диаграммы прямоугольного треугольника, можно легко определить горизонтальные или вертикальные линии. Графические методы, описанные здесь, могут быть применены к системам, показанным на рисунке 1. 40. 1.Если 2-фазная смесь состава а подается в сепараторы, схематично показанные на фиг. 4 40.5, то исходная смесь делится на 2 фазы, которые должны находиться на Конноде и находиться на той же прямой линии, что и точка А. То есть она должна находиться на Конноде, проходящем через точку L.
Представлена точками TU и V. на единицу массы исходной смеси A, исходя из концентрации компонента B 0.57 −0.40 _ 0.17 0.57-0.08 0.49 в ’ 1- Величина фазы V равна 1-0. 347 или 0,653. Правила кредитного плеча также могут быть применены к вычитанию. Например, когда поток V проходит через дистилляционную колонну, весь компонент B отгоняется и остается смесь Компоненты A и C расположены на сторонах AC треугольника, прямая линия проходит через B и V, то есть точка фигуры V 40.1.At эта точка, yA = 0.763.Состав, обозначенный точкой V ’, называется составом смеси V после перегонки экстракта чая через y’a.
Состав смеси IV после перегонки растворителя определяется путем проведения Прямой линии от B до x’a = 0,26. Состав смесей IV и V при перегонке экстрагента представляет особый интерес, поскольку он показывает, что разделение компонентов А и С было достигнуто. Вы можете построить график как 40.1 и рисунок 40. 6.Этот график называется селективным.
Смотрите также:
| Определение числа действительных ступеней | Одноступенчатая экстракция |
| Замечания по расчету колонн | Многоступенчатый процесс с подачей свежего экстрагента в каждую ступень |
