ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Усовершенствования методов разделения легких углеводородов с применением конденсации, абсорбции и ректификации из "Новые методы разделения легких углеводородов" Новые работы в области методов конденсации, абсорбции и ректификации для разделения углеводородных смесей заключались в последнее время в усовершенствовании отдельных узлов газоразделительных установок (ректификационных колонн и их тарелок, абсорберов, компрессоров) и в разработке новых вариантов процессов газоразделения применительно к различным видам производств газовой и нефтехимической промышленности. [c.24] Все эти исследования в области методов конденсационно-ректификационного и абсорбционно-ректификационного разделения легких углеводородов в той или иной степени связаны с работами по усовершенствованию методов и аппаратуры для разделения неуглеводородных газовых смесей (получение кислорода, азота и редких газов из воздуха и др.). [c.24] Проведены также исследования, касающиеся общей теории разделения смесей, усовершенствования методов расчета, применения новых схем газоразделения и новых методов контроля. [c.24] Фракционирование сжиженных газов основано на том физическом явлении, что концентрация более летучего компонента в паре-выше, чем в жидкости. [c.25] Для решения задач фракционирования ожиженных газов требуется знание статики и динамики процессов взаимодействия жидкой и паровой фаз. Одной из важпе11ших задач является здесь вычисление при помош и уравнений термодинамики равновесного состава нахо-дяш,ихся в контакте жидкости и пара. Большое значение имеют скорость взаимодействия фаз и факторы, способствуюш ие и мешаю-ш,ие фазовому обмену. [c.25] При изучении многокомпонентных систем необходимо прежде всего учитывать известное правило фаз Гиббса как обш ее условие-равновесия для любых систем. [c.25] Процессы, протекающие в замкнутых системах, стремятся к состоянию равновесия. Течение этих процессов сопровождается ростом-общей энтропии системы. Равновесное состояние характеризуется каким-то постоянным, максимальным для данного случая, значением энтропии 8). Для замкнутой системы, находящейся в равновесии, 3,8 = 0. [c.25] Состояние равновесия между фазами какого-либо чистого компонента характеризуется не только равенством для них Т и Р, но и равенством Ртшк и пар- При нарушении состояния равновесия вещество из фазы с большей свободной энергией будет переходить в фазу с меньшей свободной энергией до тех пор, пока снова не будет достигнуто состояние равновесия. [c.25] Смешение газов — это самопроизвольный необратимый процесс, протекающий без воздействия внешних сил. Процесс разделения газовой смеси на отдельные компоненты, т. е. обратньпт процесс, сам по себе происходить не может, для этого требуется затрата энергии. [c.26] Смешение газов сопровождается увеличением энтропии, и величина се изменения определяет меру необратимости процесса. [c.26] При смешении выделяется некоторое количество тенла. Для сохранения постоянной температуры необходимо это тепло отводить изменение энтропии должно уменьшиться на величину АНТ. [c.26] Важнейшей величиной в химической термодинамике является внутренняя энергия II рассматриваемой системы. Величина и характеризует общи запас энергии системы, включая энергию поступательного и врап ательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляюш их молекулы, энергию вращения электронов и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии в данном положении. [c.27] Мы не имеем возможности определять абсолютные величины внутренних энергий каких-либо систем, но в большинстве случаев можно измерить изменение этой энергии ДС/, происходящее при протекании какого-либо процесса. Величина Д 7 считается положительной, если в рассматриваемом процессе внутренняя энергия системы возрастает. [c.27] Энтальпию называют также теплосодержанием, однако не следует думать, что физический смысл этой величины характеризует количество тепла в теле. Приведенное уравнение показывает, что это не так. [c.27] Рассматривая методику газофракционирования, следует остановиться на основных положениях процессов конденсации, абсорбции и ректификации. [c.27] Конденсация. Если производится прямоточная конденсация сложной смеси, то стекающая жидкость и пар движутся в одном направлении. [c.28] Полагая, что сконденсированная жидкость находится в равновесии с паром в любом сечении конденсатора, можно считать, что отводимый конденсат также находится в равновесии с оставшимся паром. [c.28] Расчет состава отдельных фракций основан на использовании констант равновесия и уравнения материального баланса. Для простоты расчет часто ведут для 100 молярных или объемных частей, т. е. [c.28] Для идеальных газов (точнее для газов, приближающихся к идеальным) при расчете состава исходят из парциальных давлений. Для реальных газов используют константы равновесия, в которых учитывается отношение летучестей жидкости и пара. [c.28] Противоточная конденсация основана на том, что образующийся конденсат стекает навстречу поднимающемуся пару и не находится с ним в равновесии. В результате фазового обмена из газовой фазы в жидкую переходит некоторое количество более легколетучего компонента и его концентрация в газовой фазе уменьшается. Обычно предполагается, что в конденсате целиком содержится компонент с наиболее высокой температурой кипения. [c.28] Вернуться к основной статье