ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Download
1 / 17

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ - PowerPoint PPT Presentation


  • 145 Views
  • Uploaded on

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ. Классификация методов. Химические методы : основаны на реакционной способности соединений или групп соединений Физические методы: основаны на особенностях физических свойств Комбинированные.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ' - jenna-gamble


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ


Классификация методов

Химические методы: основаны на реакционной способности соединений или групп соединений

Физические методы: основаны на особенностях физических свойств

Комбинированные


ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ ОДНОКРАТНОГО ИСПАРЕНИЯ, РЕКТИФИКАЦИИ, АДСОРБЦИИ, АБСОРБЦИИ, ЭКСТРАКЦИИ, КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, МЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ

  • Скорость перехода вещества пропорциональна степени отклонения от равновесия:

где q – количество вещества, перешедшее из одной фазы в другую, кг/с;

К – коэффициент пропорциональности (или коэффициент массопередачи, м/с);

F – поверхность соприкосновения фаз, м2;

С – движущая сила массопередачи, кг/м3;

С– фактическая концентрация компонента в одной из фаз;

С* – равновесная концентрация компонента в той же фазе.


Метод однократного испарения

  • Метод однократного испарения (ОИ) многокомпонентной углеводородной смеси заключается в определении доли паров, которые образуются при нагревании исходной смеси до заданной температуры.


Расчетное уравнение получают совместным решением уравнения материального баланса процесса ОИ по содержанию компонента i и уравнения равновесия фаз:

при П < 0,4–0,5 МПа

– мольная доля компонента i в исходной смеси;

– мольные доли паров (доля отгона) и жидкой фазы соответственно;

и

– константа фазового равновесия компонента i.

– давление насыщенных паров компонента i при температуре ОИ;

П – давление в системе, при котором производится ОИ.


Совместным решением уравнений получаем:

М

Мi– молекулярная масса компонента;

М – средняя молекулярная масса сырья.


Ректификация получаем

  • Ректификацией называется массообменнный процесс разделения жидких смесей на чистые компоненты, различающиеся по температурам кипения, за счет противоточного многократного контактирования паров и жидкости.


В работающей ректификационной колонне через каждую тарелку проходят 4 потока:

  • 1) жидкость – флегма, стекающая с вышележащей тарелки;

  • 2) пары, поступающие с нижележащей тарелки;

  • 3) жидкость – флегма, уходящая на нижележащую тарелку;

  • 4) пары, поднимающиеся на вышележащую тарелку.


Схема потоков колонны: колонне через каждую тарелку проходят 4 потока:


При установившемся режиме работы колонны уравнение материального баланса представляется в следующем виде:

F=D+W,

тогда для низкокипящего компонентаFxF= DxD+ WxW.

Из полученных уравнений, при известных F и xF,

определяют количество либо дистиллята D, либо кубового остатка W:


Адсорбция работы колонны уравнение материального баланса представляется в следующем виде:

  • Адсорбция – это процесс концентрирования газов или жидкостей на поверхности твердых адсорбентов.

Уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра

гдеm – количество вещества, поглощенное массовой (или об.) единицей сорбента;

А – константа, зависящая от свойств сорбента и поглощаемого вещества;

– емкость монослоя (максимальная адсорбция при покрытии активных центров монослоя);

– равновесное парциальное давление адсорбируемого i-го газа.


Например, при восстановлении СО работы колонны уравнение материального баланса представляется в следующем виде:2 (в газогенераторе, доменных печах) по реакции

С(Т) + СО2(Г) = 2СО(Г) ΔН = –167,5 КДж,


Основные различия между физической и химической адсорбцией


Абсорбция физической и химической адсорбцией

Абсорбция – это процесс объемного поглощения газов и паров жидкостью с образованием раствора.

Для абсорбционно-десорбционных процессов равновесие между газами и их растворами в жидкости выражается законом Генри:

где р* – равновесное парциальное давление поглощаемого компонента в газе;

N – молярная доля поглощаемого компонента в растворе;

ψ – постоянная Генри (размерность давления).


Экстракция физической и химической адсорбцией

Движущая сила любого процесса, в том числе и при образовании раствора, характеризуется свободной энергией. Для любого раствора справедливо равенство

Углеводородные системы можно рассматривать в первом приближении как идеальные, подчиняющиеся закону Рауля:


Коэффициент относительной летучести (α) растворяемых компонентов рассчитывается как отношение давлений насыщенного пара:

При введении полярного растворителя система становится неидеальной:

Коэффициент относительной летучести (αр) разделяемых компонентов в присутствии растворителя

Селективность


Значение коэффициентов активности углеводородов различных гомологических рядов (при одинаковом числе углеродных атомов в молекуле) в полярных растворителях изменяется в ряду

алканы > циклоалканы > алкены > алкадиены > арены.

Максимальная селективность при данной температуре достигается при бесконечном разбавлении углеводородов:


ad