И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 290
Текст из файла (страница 290)
в глубоком вакууме (средняя длина своб. пробега молекул соизмерима с характерным размером аппарата), напр., при разделении паровых или очистке парогазовых смесей необходимо учитывать изменения механизма и закономерностей тепло- и массопереноса. Это приводит к изменению условий К. чистых паров я паров, содержащих примеси неконденсирующнхся газов. См. также Газо«осушка, Газо« разделение.
Двстиллляия. Сублимация, Тела«обыгп. Л«ч.. Ку|аэ«л«хзс С С., т«пло««р««ач««ри «опд«на«««««««««»««. 2 «м., М. Л., 1«52, «го «, Основы г«ар«н ~пи«обче»и. 5 «м„м„шзэ; Амелин А Г,теоретические основы обрвзованяя тумана прн конденсаш» пера 3 нзд, м, 2972 исаченко в и, теппооблмн при кондсисапня, м, !977, берман л д, «тсплознерштнш», 2979, №5, с 26-2О, еео ме, там ма, 2969, № 4, . 'б 25, Его .., ...'.Е. 2922, №;. » '29, Г.р.'... А Г,' Амнтпн А В, Дссубянмаш» а знмнчсской промзпнлеяности, М, !966 л Л Берман КОНДЕНСАЦИЯ ФРАКЦИОННАЯ, разделение паровых н парогазовых смесей, основанное нб различии составов пара н образующейся из него жидкости.
Осуществляется путем частичной конденсации и послед, разделения жидкой и паровой фаз. В результате конденсат обогащается относительно менее летучими (высококипящими) компонентами, а несконденсировавшийся пар — более летучими (низкокипящими). Паровая смесь м,б. разделена на две и более фракций, причем каждая последующая имеет большее относит. содержание ннзкокипящих компонентов и соо.гв. более низкую т-ру конденсации, чем предыдущая. Многократно повторяя процессы частичной конденсации и разделения паровой и жидкой фаз, можно получить нек-рос кол-во практически чистого низкокипящего компонента.
к.ф.-продесс, обратный фракционной дисшндддчыи;может происходить на охлаждаемой пов.стя, а также в объеме пара или парогазовой смеси и сопровождается образованием тумана либо мелких кристаллов. Технол. установка для К. ф. включает конденсаторы, сепараторы для разделения пара и жидкости и сборники конденсата (рис 1). Если жидкая н паровая фазы достаточно полно разделяются в конденсаторах, необходимость в сепараторах отпадает. бз „,, С„ОУ...
Рис ! установка ллк рракпнонной «онл»капни ! -«ондеисеторы, 2 сепараторы, ! сборники конденсата Взаимосвязь расходов и составов паровых смесей, поступающих в произвольную пз-ю ступень установки 6 у, „, и выходящих из нее соотв. 6, у,, с расходом еу„и актайом х, получаемой фракции конденсата выражается ур-пнями материального баланса: П„= 6, — 6„, (!) (, — 6„)х, = С,у, „, — С„у, (2) Изменение расходов и составов материальных потоков в произвольной ш-й ступени установки К.ф описывается ур-пнем материального баланса для бесконечно малого элемента пов-сти теплообменд конденсатора (изменение содержания произвольного 2-го компонента в паре бз(6у,) равно кол-ву этого компонента зДС, перешедшему в образовавшийся конденсат).
Интегрированием ур-ния материального баланса получаем выражение, аналогичное ур-нию Рэлея: з, 6, 1 Аз; (3) Результаты К ф обусловливаются фпэовым равновесием и тепло- и массообменом между жидкой н паровой фазами. При этом опреде чнюшую роль играют гилроэнндчзич условия взаимод. фаз, зависящие от аппаратурно-тсхнол оформления процесса. Прн немедленном отводе образовавшегося 893 29. КОНДЕНСАЦИЯ 451 конденсата тепло- и массообмен между жидкостъю и паром совершенно исключен, взаимосвязь их составов определяется условиями фазового равновесия, а расходы и составы выделенной фракции конденсата и нссконденсировавшегося пара находятся совместным решением ур-ний (1) — (3) и ур-ннй, описывающих равновесие между жидкостью и паром. В случае К ф бинарной смеси взаимосвязь расходов и составов исходной паровой смеси, фракций конденсата и несконденсировавшегося пара м б.
определена по фазовой диаграмме т-ра-состав (рис. 2). Если состав начальной Рнс 2 Диаграмма т.ра онтан лла фракпнояяой конлсясапян без массообмсна монну нилкссташ и паром х! у х2у! у2 х у смеси у„и т-ра конденсации уа изображаются точкой Ж, при понижейин т-ры до 1, образуется парожидкостная смесь (точка С), состоящая йз жидкости состава х, (точка А) и равновесного пара состава у, (точка л ! а их расходы П и 6, определяются отношением П(6, = ВС7АС. Аналогичным построением находятся расходы материальных потоков при охлаждении паровой смеси, напр.
состава у, от т-ры 7, до т-ры 72())Е~В г ) Для идеальных смесей система ур-ннй (!) и (3) решается аналитически, для реальных смесей — численнымн методами с помощью ЭВМ. В общем случае стекающая по охлаждаемой пов-стн жидкость и контактирующий с ней пар не находятся в равновесии, а их составы изменяются по высоте Ур-нне материального баланса для элемента высоты пов-стн контакта фаз с()з имеет вид: е((Суз) = — е((ПХ!) = — у~с(6 + К, а(у! — уа) 2272, (4) где у,'-содержание компонента ! в паре, находящемся в равновесии с жилкостыо состава х„.
у,-содержание компонента ! в паре, проходящем через данное сечение пов-стн контакта фаз; Кш-коэф. массопередачи; а — плошадь пов-стн контакта жидкости и пара, приходящаяся на единицу высоты аппарата. Поскольку К, » О, знак второго слагаемото е в правой части ур-ння (4) зависит от направления относительного движения фаз. Вследствие преимущественного прн конденсации пара перехода высококипяших компонентов в жидкое состояние содержание нх в паре постепенно снижается, Поэтому при противотоке обеих фаз пар поступает в произвольное сечение аппарата с меньшим содержанием низкокипяших компонентов у„чем соответствующее равновесию с жишпктью, проходящей через это же сечение аппарата у," Вследствие этого под действием разности солержаний 2-го компонента у, — у," возникает поток относительно более летучих компонентов нэ жидкости в пар Последний за счет массообмена с жидкостью обогащается ннзкокипяшими компонентами, и их содержание в несконденсировавшемся паре на выхоле из конденсатора превышает содержание, отвечающее пару, к-рый образуется прн отсутствии массообмена между жндкостъю и паром.
При их прямоточном движении поток относительно более летучих компонентов, обусловленный массообменом, направлен не из жидкости в пар, как прн протнвотоке, а из пара в жидкость. Т обр., пар, выходящий нэ конденсатора, содержит меньше низкокнпяшнх компонентов, чем прн отсутствии массообмена между жидкостью и паром Осн аппараты установок К ф — конденсаторы, к-рыми в иром-сти служат теплообменннки разл. конструкций, а в 894 (2) пл '/«,а '/«, Рис.
3. Хараагерлстие «ривые бес«анте«гнем высо«ояасгопгы««есс«: К 3, 3 еависнмаснг обратима величии соогв а«гиеной. ем«осевой и инну«- «панай состав«люлям Х ог гйи. !Кх гсг СН8 — ( ~;НО«+ Н' сна-( ~ + Ноя' + Н+ Н08 898 897 ного титроваиия. Измерения проводят с применением емкостных (С-) илн индуктивных (Е-) ячеек, представляющих собой сосуды из диэлектрика, к-рые соответственно имеют с внеш. стороны не менее двух металлич. электродов (рис. 1,б) илн помещены в маги.
поле катушки нндуктнвиости (рис. 1, в). Электроды С-ячейки нли катушка индуктивности соединяются с высокочастотным генератором. Электропроводность электролита при токе высокой частоты обусловлена не только реальным перемещением зарядов, но в ббльшей мере потерями электрич. энергии в емкостной и индуктивных ячейках. Это отражается на реактивной составляющей Х полного сопротивления (импеданса) цепи Лз = из + Хз, где й -активное сопротивление, Х = Хь — Хс, Ха н Х вЂ” соотв. шщуктивное н емкостное сопротивление цепи. Ийдуктивные ячейки используют обычно для измерения сравнительно высокой злектропроводности, а емкостные — для измерения низкой электропроводиости. Чувствительность измерения повышается в С-ячейках при использовании диэлектриков с высокой диэлектрич, проннцаемостью, уменьшении толщины стенок сосуда и увеличении площади электродов, а в 2 ячейках-с увеличением объема пробы.
Применяются также комбинированные ЕС-ячейки, ЯС- и й ячейки с повыш. чувствительносуъю, а также многозвеиные ячейки с разл. числом электродов, включенных в фазовращающие контуры автоколебат. генераторов. При высокочастотном титровании необходимо предварительно выбирать условия с учетом характеристич. кривой ячейки, т.е. зависимости 1/Хс нли 1/Хс от х (рис. 3). Чем больше интервал между значениями х О и х со, в к-ром эта зависимость линейна, тем удобнее ячейка для измерений. Кроме того, чувствительность измерений различна на разл. участках характеристич. кривой; напр., в случае кривой 1 чуаствителъность наименьшая в максимуме и наибольшая в точках перегиба.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
