- •1. Какие современные методы применяют для разделения жидких однородных смесей?
- •2. На каких свойствах жидких смесей основаны методы их разделения?
- •3. Какие смеси разделяются на отдельные компоненты с помощью перегонки и ректификации?
- •4. Назовите основные законы фазового равновесия.
- •5. В чем заключается сущность закона Рауля?
- •6. В чем заключаются различия в поведении идеальных и реальных жидких смесей?
- •7. Какие смеси подчиняются закону Рауля?
- •8. Что представляет собой простая перегонка? При разделении каких смесей ее применяют?
- •9. Что такое простая и сложная перегонка?
- •10. С какой целью в простой перегонке применяют дефлегмацию?
- •11. Объясните физический смысл явления дефлегмации.
- •12. В чем заключается принцип разделения смесей ректификацией?
- •1 3. Запишите уравнения материального баланса процесса ректификации.
- •14. Какие допущения принимают при расчете процессов ректификации? Как строят рабочие линии ректификации? Основные допущения при построении рабочих линий
- •1 5. Объясните устройство и принципы работы ректификационной колонны.
- •Принцип работы
- •16. Какие диаграммы используют для описания условий равновесия разделяемых смесей?
- •17. Какие смеси называют азеотропными?
- •18. Как осуществляется разделение смесей, которые имеют близкие значения температуры кипения?
- •19. Что называют флегмовым числом?
- •20. Как определяют рабочее флегмовое число?
- •21. Как изменяются количество дистиллята и его концентрация при увеличении флегмового числа?
- •22. Как влияет флегмовое число на энергетические затраты и размеры ректификационной колонны?
- •23. Как на практике можно изменять флегмовое число на работающей установке?
- •24. Как рассчитывают число тарелок и высоту ректификационной колонны?
- •25. Что понимают под названием "теоретическая тарелка"?
- •26. Что называется укрепляющей и исчерпывающей частями ректификационной колонны?
- •27. Назовите основные типы тарелок. Приведите их сравнительные характеристики.
- •2 8. Назовите основные виды насадок. Какие требования предъявляются к насадке?
- •2 9. Укажите различия ректификационных установок периодического и непрерывного действия.
- •30. Можно ли разделить многокомпонентную смесь в установке с одной колонной?
7. Какие смеси подчиняются закону Рауля?
Идеальные, т.е. смеси, компоненты которых при смешении не изменяют объема, а само смешение происходит без тепловых эффектов.
8. Что представляет собой простая перегонка? При разделении каких смесей ее применяют?
Простая перегонка (дистилляция) – способ разделения смеси жидких веществ, основанный на различной температуре кипения компонентов смеси. При этом отогнанный дистиллят обогащается низкокипящим компонентом, а остаток – высококипящим.
Область применения:
Разделение жидких смесей веществ, значительно различающихся по температуре кипения (более 60 °С), но с температурой до 200 °С. Пример: разделение смеси эфир (т. кип. 35 °С)/толуол (т. кип. 110 °С).
Отделение жидкого вещества от нелетучих примесей (твердых компонентов). Пример: перегонка эфира (т. кип. 35 °С) над натрием (нелетуч).
Наиболее часто простая перегонка используется для очистки продажных растворителей.
9. Что такое простая и сложная перегонка?
Перегонка (дистилляция) – процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.
Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением.
Перегонка с постепенным испарением состоит в постепенном нагревании нефти от начальной до конечной температуры с непрерывным отводом и конденсацией образующихся паров. Этот способ перегонки нефти и нефтепродуктов в основном применяют в лабораторной практике при определении их фракционного состава.
При однократной перегонке жидкость (нефть) нагревается до заданной температуры, образовавшиеся и достигшие равновесия, пары однократно отделяются от жидкой фазы – остатка. Этот способ, по сравнению с перегонкой с постепенным испарением, обеспечивает при одинаковых температуре и давлении большую долю отгона.
Перегонка с многократным испарением заключается в последовательном повторении процесса однократной перегонки при более высоких температурах или низких давлениях по отношению к остатку предыдущего процесса.
Из процессов сложной перегонки различают перегонку с дефлегмацией и перегонку с ректификацией.
При перегонке с дефлегмацией образующиеся пары конденсируют, и часть конденсата в виде флегмы подают навстречу потоку пара. В результате однократного контактирования парового и жидкого потоков уходящие из системы пары дополнительно обогащаются низкокипящими компонентами, тем самым несколько повышается четкость разделения смесей.
Перегонка с ректификацией – наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах – ректификационных колоннах – путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах) или ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах).
