Процесс - противоточная кристаллизация
Cтраница 1
Процесс противоточной кристаллизации довольно сложен; он зависит от множества факторов, оценка количественного влияния которых в настоящее время затруднительна. Большинство предложенных зависимостей описывают работу зоны противоточного контактирования. Работа же зоны охлаждения исследована значительно меньше, хотя часто она сильно влияет на весь процесс разделения. [1]
 |
Зависимость разделительной способности кристаллизационной колонны от степени отбора продукта при наличии эффекта продольного перемешивания. [2] |
Важнейшими параметрами процесса противоточной кристаллизации, определяющими производительность кристаллизационной колонны и ее разделительную способность, являются количество и скорость движения твердой фазы в колонне. В связи с этим большой интерес представляет разработка таких методов их оценки, которые позволили бы избежать трудоемких экспериментальных определений. [3]
Для проведения процесса противоточной кристаллизации из расплава могут быть использованы колонны с винтовой спиралью для перемещения кристаллов и колонны с перемещением кристаллов под действием силы тяжести. Последние, характеризуясь несколько меньшей эффективностью, являются более перспективными для использования. [4]
На рис. ХП-2 представлен процесс противоточной кристаллизации применительно к разделению бинарного расплава. В случае расплавов, компоненты которых образуют непрерывный ряд твердых растворов, можно при достаточном числе ступеней получить оба компонента в практически чистом виде. Бинарные расплавы эвтектического типа при достаточном числе ступеней можно разделить на практически чистый высокоплавкий ( или низкоплавкий) компонент и расплав эвтектического состава СЕ. [5]
При наличии эффекта загрязнения в процессе противоточной кристаллизации примесь из стенок колонны, а также с поверхности транспортирующего или перемешивающего устройств поступает в объем расплава и распределяется по нему. [6]
Заметим, что подход к межфазному массообмену в процессах противоточной кристаллизации часто зависит пт типа диаграммы фазового равновесия. В случае образования твердых растворов кристаллы часто неустойчивы к изменению температуры. По мере их продвижения к зоне плавления они подплав-ляются, и в условиях адиабатического процесса образуются новые кристаллы. Происходит так называемый процесс перекристаллизации. [7]
Рассмотрен вопрос о влиянии интенсивности перемешивания расплава на эффективность процесса противоточной кристаллизации. Выведены соотношения с помощью которых проведена оценка влияния продольного перемешивания на глубину очистки, достигаемую в кристаллизационной колонне. Установлено, что вклад продольного перемешивания в величину высоты эквивалентной теоретической ступени разделения может быть значительным. Исследован отборный режим работы противоточной кристаллизационной колонны с учетом продольного перемешивания. [8]
Заметим также, что подход к межфазному массообмену в процессах противоточной кристаллизации часто зависит еще от типа диаграммы фазового равновесия. В случае твердых растворов кристаллы часто неустойчивы к изменению температуры. По мере продвижения к зоне плавления они подплавляются, и в условиях адиабатического процесса образуются новые кристаллы. [9]
В недавно проведенной работе [27] было установлено, что в ходе процесса противоточной кристаллизации происходит уменьшение разделительной способности одинаковых по величине, но находящихся на разных по высоте участках кристаллизационной колонны. [10]
В настоящей работе рассмотрен вопрос о влиянии интенсивности перемешивания расплава на эффективность процесса противоточной кристаллизации из расплава. [11]
Одной из первых была предложена модель [171-173], согласно которой массообмен в процессе противоточной кристаллизации протекает по тому же механизму, что и массообмен в процессе ректификации. При построении этой модели автор исходил из допущения, что в состоянии предплавления диффузия в твердом веществе должна резко возрастать. На основе указанного допущения было принято, что, поскольку кристаллическая масса в колонне, будучи все время в контакте с расплавом, находится при температуре, близкой к температуре своего плавления, скорость диффузии в кристаллах достаточно высока для выравнивания их состава. Таким образом, в модели принимается, что в любом заданном сечении колонны движущиеся в ней кристаллы имеют однородный состав, который зависит лишь от координаты вдоль высоты колонны, а при нестационарное ее работе - и от времени. [12]
 |
Распределение примеси по высоте кристаллизационной колонны [ кривая рассчитана по.| Зависимость разделительной способности кристаллизационной колонны от скорости отбора. [13] |
Таким образом, следует подбирать такие условия протекания процесса, чтобы по возможности затормозить перекристаллизацию твердой фазы или рост кристаллов за счет окружающего расплава. Однако таких схем процесса противоточной кристаллизации пока не разработано. Но тем не менее одна из практических рекомендаций интенсификации процесса глубокой очистки веществ противоточной кристаллизацией из расплава, исходя из изложенного, очевидна - это последовательное дробление ( диспергирование) растущих кристаллов в определенных сечениях по высоте колонны. Хорошие перспективы в этом отношении имеет ультразвуковое воздействие. [14]
Применительно к системам эвтектического типа для улучшения очистки кристаллической массы в колонне Дж. Бродье [ 159J рекомендует проводить процесс противоточной кристаллизации при условиях, способствующих росту движущихся кристаллов, поскольку их перекристаллизация происходит из более чистого поднимающегося навстречу расплава. Аркенбоут с сотрудниками [160], наоборот, явление укрупнения кристаллов в колонне считают нежелательным и предлагают их механически дробить в ходе самого процесса очистки. В результате дробления образуются обломки кристаллов различных размеров, наиболее мелкие из этих обломков являются наименее стабильными и плавятся. По мнению автора, это плавление приводит к росту болев крупных кристаллов, чем обусловливается увеличение эффекта перекристаллизации, за счет которой возрастает глубина очистки. Диффузия в твердой фазе авторами во внимание не принимается, а обоснование причин, вызывающих самопроизвольное изменение размера кристаллов в колонне, не дается. Поскольку явление укрупнения кристаллов непосредственно связано с вопросом о распределении их по размерам в сечении кристаллизационной колонны, рассмотрим этот вопрос более детально. [15]
Страницы: 1 2