Третий уровень иерархии – уровень элементарного процесса разделения. Цель этого уровня установить соответствие между различными способами разделения и возможными конечными продуктами.
На первом подуровне третьего уровня определяется список продуктов получаемых посредством процесса простой непрерывной ректификации и рекомендуемые режимные параметры для каждого аппарата.
На этом уровне, исходя из ранее полученной информации о свойствах и структуре концентрационного пространства исходной разделяемой смеси, формулируется предварительный список возможных последовательностей разделения исходной смеси в простых непрерывных ректификационных колоннах, работающих в режиме бесконечной эффективности разделения.
Рассмотрим несколько примеров симплексов 4-х компонентных смесей.
а) б)
в)
г) д)
Рис.4. Примеры симплексов исходных четырех- и трехкомпонентных смесей: а – зеотропная, с α ~ соnst;
б – зеотропная, разделенная единичной α-поверхностью; в – зеотропная, с двумя одноиндексными единичными α-линиями; г – азеотропная, с разделяющей поверхностью; д – азеотропная, без разделяющей поверхности.
Следует рассмотреть шесть возможных физико-химических ситуаций пять из которых приведены на рис.4. Шестая – зеотропная смесь, в одной из составляющих которой α ~ 1.
Сгенерируем варианты для первого типа исходной подвергаемой разделению смеси (рис.5). Учтя то, что смесь зеотропная и в бинарных подсистемах α ~ соnst, используются только четкие разделения без рециклов. Очевидно, что на стадии предварительного анализа все представленные варианты равнозначны. Применять какие либо специальные методы ректификационного разделения (если αij >1,3) малоэффективно. Уже на этом предварительном этапе формирования набора возможных схем следует учитывать некоторые технологические соображения. Например, для не очень стойких к температуре веществ желательно, что бы время их пребывания в кубах колонн было минимальным, следует планировать применение ректификации под вакуумом для снижения температуры процесса.
Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией
Процесс
ректификации играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных
смесей. Большая энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения
актуальной задачей химическо ...
Физические основы ограничения притока вод
Показаны факторы
преждевременного обводнения продуктивных пластов и скважин при заводнении
многопластовых нефтяных месторождений. Рассмотрены методы ограничения движения
воды в пористой сре ...
Эволюционная химия - высшая ступень развития химических
знаний. Ближайшие перспективы химии
До недавнего
времени об эволюционной химии ничего не было известно. В отличие от биологов,
химиков не интересовал вопрос о «происхождении видов» вещества, потому что
получение любого ново ...