Cтраница 3
Далее были разработаны Ф.Б. Петлюком, Л. А. Серафимовым алгоритмы для анализа структур диаграмм фазового равновесия с помощью ЭВМ. Киевским и Ф.Б. Петлюком специальные программы позволили проводить синтез диаграмм фазового равновесия для сложных полиазеотропных смесей, содержащих до 40 компонентов и до двухсот азеотропов. [31]
Последнее позволяет определить предельные значения составов дистиллята и кубового продукта при четком разделении. Можно приближенно выявить все ограничения на составы конечных продуктов непрерывной ректификации, которые обусловлены структурой диаграммы фазового равновесия. Каждая область четкой ректификации имеет точку наинизшей температуры кипения и точку наивысшей температуры кипения. Первая точка соответствует на диаграмме траекторий неустойчивому узлу, вторая - устойчивому. Разделение ректификацией, при котором в качестве дистиллята выделяется смесь или компонент, имеющий наинизшую температуру кипения, принято называть первым заданным разделением. [32]
Эти исследования большей частью носят теоретический характер и до настоящего времени не доведены до практической реализации в силу сложности математического описания. Другим аспектом проблемы, развиваемым в работах [83, 84], является определение условий совмещения процессов и переходимости разделяющих многообразий дистилляции и ректификации, распространение термодинамико-топологического метода синтеза на совмещенные процессы, исследование влияния химической реакции на структуру диаграмм фазового равновесия. [33]
Например, для анализа предельных стационарных состояний процесса ректификации использовалась теория четких и получетких разделений, являющаяся составной частью общего термодинамико-топологического анализа. В рамках такого подхода математическое описание процесса ректификации в колонне бесконечной высоты, функционирующей в режиме полного орошения, сводится к математическому описанию возможных предельных типов разделения. Такое описание может быть получено на основании анализа структуры диаграммы фазового равновесия рассматриваемой реакционной смеси. [34]
Термодинамико-топологический анализ базируется на общих термодинамических закономерностях фазового равновесия жидкость-пар, которые отражаются диаграммой фазового равновесия. Каждая диаграмма подчиняется общим топологическим закономерностям, как некоторый геометрический объект. Таким образом, физико-химическая природа той или иной смеси отражается как в общетермодинамических свойствах фазового равновесия, так и в топологических закономерностях структуры диаграммы фазового равновесия. [35]
Изучено фазовое равновесие жидкость-жидкость-пар в системе анетон-винила-цетат-вода при 760 мм, встречающейся в производстве вннилаиетата газофазным методом. Построены нзотермо-изобары, изоконцснтраты компонентов в паровой фазе и единичные К-линии. Проведена обработка фазового равновесия жидкость-жидкость по методу Отмсра-Тобиаса. Проведен термодинамико-топологичсский анализ структуры диаграммы фазового равновесия жидкость-жндкость-пар. Показано, что структура диаграммы данной системы относится к типу 2 класса 1 и имеет гетерогенную область, ограниченную закрытой бинодалью и охватывающую все области дистилляции. [36]
Изучено фазовое равновесие жидкость-жидкость-пар в системе ацетон-винила-цетат-вода при 760 мм, встречающейся в производстве вини. Построены изотсрми-изобары, изоконцентраты компонентов в паровой фазе л единичные К-линии. Проведена обработка фазового равновесия жидкость-жидкость по методу Отмсра-Тобиаса. Проведен термоднпамико-топологический анализ структуры диаграммы фазового равновесия жидкость-жидкость-пар. Показано, что структура диаграммы данной системы относится к типу 2 класса 1 и имеет гетерогенную область, ограниченную закрытой бинодалью и охватывающую все области дистилляции. [37]
Отметим, что здесь специально рассмотрен простой случай. В этих случаях результаты измерений температурных депрессий также позволяют выбрать однозначно реализующийся тип диаграммы из числа возможных. Рассмотренный метод является удобным в осуществлении, не требует больших затрат реактивов и времени и при этом дает полное представление о структуре диаграммы фазового равновесия. [38]
Наиболее важное значение имеют реакционно-массообменные процессы, позволяющие, например, в случае равновесных реакций достигать полной конверсии реагентов при высокой селективности. При этом сокращаются энергетические затраты, так как исключаются рециклы по сырью и не нужны аппараты, предназначенные для отделения сырья от целевых продуктов. Особенно большой эффект достигается при использовании специального формованного катализатора, который одновременно выполняет функции массо-обменной насадки. В технологии основного органического и нефтехимического синтеза находят и будут находить еще большее применение реакционно-абсорбционные процессы ( хемосорбция), реакционно-ректификационные и реакционно-экстракционные процессы. Такое сочетание позволяет улучшать показатели не только реакционных процессов ( повышать конверсию и селективность), но и массообменных процессов ( за счет протекания реакции преодолеваются ограничения, обусловленные структурой диаграммы фазового равновесия), а следовательно, и процесс в целом. [39]