СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ОСУЩЕСТЛЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИИ…………4
ПРИНЦИП ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАФИИ…………………………...........7
ПРИМЕНЕНИЕ РЕКТИФИКАЦИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ И РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ ………………………………………...........9
ПОНЯТИЕ ОБ АЗЕОТРОПНОЙ И ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ………………………………………………………...….14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..……...15
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
АННОТАЦИЯ
Гуляев С.А. Ректификация. – Челябинск: ЮУрГУ, ФМ- 450, 17 с., 4 ил.,библиогр. список – 3 наименования.
Цель реферата – Рассказать о основных принципах ректификации и ректификационной колонны .
ВВЕДЕНИЕ
Ректификация (от лат. rectus – прямой и facio – делаю) – это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) ректификационных колоннах.
Ректификация (от позднелатинского rectification – выпрямление, исправление), разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путем многократных испарения жидкости и конденсации паров. В этом основное отличие ректификации от дистилляции, при которой в результате однократного цикла частичное испарение – конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.
Основные условия осуществления ректификации
Разделение
(или очистку) удается осуществить более
успешно, проводя перегонку в форме
непрерывного противоточного процесса,
в котором операции дистилляции и
конденсации отдельных фракций многократно
повторяются. Такая форма осуществления
процесса носит название – ректификация,
а аппарат, в котором осуществляется
процесс, - ректификационная колонны.
При рекфикации, как и при дистилляции, используется для разделения компонентов их различная летучесть, причем теоретически может быть достигнута любая степень разделения с выходом, приближающимся к 100%, конечно, при условии, если компоненты не образуют азеотропных смесей.
Дистилляцией можно успешно разделить два компонента жидкой смеси, если температуры и кипения разняться больше, чем на 50°. Но дистилляцией невозможно разделить близкокипящие смеси, тогда как ректификация позволяет отделить один от другого компоненты с весьма близкими температурами кипения: с разностью всего лишь в 0,5°. При применении же ректификационных колонн с очень большим числом тарелок, как это требуется при разделении изотопов, удается разделять смеси компонентов, температуры которых различаются всего лишь на 0,05°.
Вместе с тем ректификация является одним из наиболее производительных процессов разделения. Кроме того, она сравнительно не сложна, аппаратура ее компактна, процесс непрерывен, почти полностью отсутствуют потери и т.д. Все это привело к тому , что ректификация стала широко применяться в промышленности в различных ее областях, в том числе и при получении чистых металлов и полупроводниковых материалов.
Для того чтобы разделяемая смесь могла быть подвергнута ректификации, ее компоненты должны удовлетворять ряду требований: 1) быть стойкими в условиях проведения ректификации; 2) не иметь чрезмерно высоких температур кипения, т.е. обладать определенной летучестью; 3) иметь по возможности большую относительную летучесть 4) не образовывать между собой азеотропных смесей и 5) характеризоваться возможно большой разницей между температурами кипения и плавления компонентов. Последнее требование весьма важно, так как для проведения ректификации необходима часть паров, выходящих из колонны, конденсировать и подавать обратно для орошения ( в виде так называемых «флегмы» - см. ниже). Это трудно осуществить, если температура кипения и плавления близки между собой, и невозможно, если вещество не плавиться, а прямо переходит в пар, т.е. сублимирует. Некоторые из элементов (например ртуть, цинк, кадмий, литий бром и т.д.) можно подвергать ректификационному разделению и очистке непосредственно в виде простых веществ. Однако в большинстве случаев этот процесс может быть осуществлен лишь с использованием их летучих соединений.
Для этих целей могут быть применены простые и сложные галогениды, карбонилы, гидриды, металлорганические соединения и другие летучие соединения.
При отделении с помощью ректификации основного вещества от сопутствующих примесей в некоторых случаях могут образовываться устойчивые химические соединения или азеотропные смеси между очищаемым компонентом и примесью. Однако это не препятствует очистке основного компонента, если содержания такой примеси в исходном продукте незначительно, а величина относительной летучести между образующимся соединением или азеотропной смесью и очищаемым компонентом достаточно велика.
В настоящее время ректификация применяется в промышленности, в частности для очистки тетрахлорида титана, тетрахлорида кремния, тетрахлорида германия, для разделения соединений циркония и гафния и в других аналогичных случаях, а также для глубокой очистки ряда металлов.