Cтраница 2
В научной полемике с В. В. Марковниковым в 1883 г. по вопросам теории перегонки нефти Менделеев широко и умело пользовался обобщениями, ставшими законами. Они помогали ему быстро раскрывать самую суть вещей. Он тогда очень образно сказал: В том-то и сила законов, что они дают возможность даже и выражать вскользь сказанное сразу правильно... Применив закон парциальных давлений к изучению явлений, наблюдавшихся при перегонке нефти, ученый безошибочно и ясно раскрыл всю картину процесса, по поводу которого происходила дискуссия. Словом - закончил он - закон дает научному делу жизнь и смысл. [16]
В послевоенные годы издан ряд монографий, подробно изла гающих теоретические основы перегонки: Теория перегонки и ректификации А. М. Трегубова, Дистилляция и ректификация Н. И. Гельперина, Курс теории перегонки и ректификации С. А. Багатурова, Теория разделения изотопов в колоннах А. М. Розена и др., однако вопросы современной техники лабораторной ректификации освещены пока еще недостаточно. Ценная монография М. И. Розенгарта Техника лабораторной перегонки и ректификации, изданная в 1951 г., не охватывает многочисленных работ последних лет; сказанное полностью относится также к сборнику Перегонка ( под редакцией А. [17]
С помощью равновесных изобарных кривых кипения и конденсации, рассмотренных выше, можно построить для постоянно кипящих систем важные в теории перегонки и ректификации кривые равновесия у - х, дающие составы у паровых фаз в функции составов х равновесных им жидкостей. Эти кривые приобретают вид, представленный на фиг. [18]
Законы Коновалова устанавливают связи между изменениями состава, давления и температуры в двойных двухфазных системах, они лежат в основе теории перегонки и ректификации бинарных смесей. Законы были обоснованы Коноваловым [19] путем оригинального, строго термодинамического рассмотрения. [19]
В послевоенные годы издан ряд монографий, подробно изла гающих теоретические основы перегонки: Теория перегонки и ректификации А. М. Трегубова, Дистилляция и ректификация Н. И. Гельперина, Курс теории перегонки и ректификации С. А. Багатурова, Теория разделения изотопов в колоннах А. М. Розена и др., однако вопросы современной техники лабораторной ректификации освещены пока еще недостаточно. Ценная монография М. И. Розенгарта Техника лабораторной перегонки и ректификации, изданная в 1951 г., не охватывает многочисленных работ последних лет; сказанное полностью относится также к сборнику Перегонка ( под редакцией А. [20]
В курсе Процессы и аппараты технологии нефти основное место занимает теория перегонки и ректификации, представляющая собой наиболее глубоко и тщательно разработанную часть курса, изучение которой позволяет хорошо ознакомиться с общими методами анализа процессов технологии нефти. Разработка теории перегонки и ректификации требует привлечения широкого круга основных понятий и представлений, используемых в дальнейшем при исследовании других родственных единичных процессов. Поэтому, в нефтяных вузах изложение теории перегонки w ректификации предшествует другим разделам курса Процессы и аппараты технологии нефти. Эта традиция, заложенная еще в начале тридцатых годов проф. [21]
В реально осуществимых системах коэфициент разделения несколько ниже из-за присутствия в растворе соли растворенного аммиака, однако влияние растворенного газа может быть сведено к минимуму применением пониженного давления. Теория подобного химического обмена аналогична теории перегонки, при которой в ректификационной колонне поддерживается противоток жидкости и газа. Раствор нитрата аммония, непрерывно подаваемый на вершину колонны, полностью разлагается с помощью NaOH на дне последней; выделяющийся аммиак возвращается обратно и проходит через колонну. При подобном противотоке во всех частях колонны имеет место обмен изотопом N15 между жидкостью и газом, согласно вышеприведенному уравнению. Поскольку равновесие благоприятствует накоплению N15 в жидкой фазе, в колонне происходит перенос этого изотопа по направлению ко дну колонны, где он и концентрируется. После того как концентрация N15 на дне достигнет достаточной величины, начинается непрерывный отбор обогащенного материала. При этом процессе химического обмена перенос N15 определяется приведенным выше уравнением ( 1), которое приблизительно верно для низких концентраций тяжелого изотопа. С помощью одной колонны удобно получать обогащение N15 вплоть до 10-кратного ( по сравнению с обычным соотношением обоих изотопов); для получения более концентрированных препаратов N15 необходимо устройство каскада колонн, так как в противном случае время достижения равновесия в одной колонне делается слишком большим. [22]
Подробно о ступенчатом и однократном разгазировании см.: А. С. Смирнов, Технология углеводородных газов. Гостоптехиздат, 1946 и А. М. Тре-губов, Теория перегонки и ректификации. [23]
Теория перегонки бинарных смесей разработана весьма основательно трудами многочисленных исследователей и позволяет провести глубокий анализ процесса. Поэтому мы в настоящей главе излагаем теорию перегонки бинарных смесей. [24]
Собрано большое количество данных о величине ВЭТТ или ВЕП для различных типов насадок или других устройств, обеспечивающих контакт между паром и жидкостью. Эти сведения являются необходимой исходной точкой при попытках практического приложения теории перегонки, потому что малая величина ВЭТТ, которая, конечно, желательна, является лишь одной из необходимых характеристик хорошей колонны. Очень часто получение дестиллята в соответствующих количествах бывает не менее важным, чем четкое разделение. Малая величина задержки и, в частности, малая величина задержки, приходящейся на одну тарелку, как часто отмечают, является не менее важным фактором. [25]
Книга посвящена основам термодинамической теории процессов перегонки и ректификации. На основе химической термодинамики излагается учение о равновесии и свойствах растворов и паров, теория перегонки и ректификации, методы расчета ректификационных колонн, вопросы азеотропной и экстракционной перегонки. [26]
Для решения этой проблемы были предложены различные пути ( см. раздел IV), однако имеется много оснований утверждать, что уравнения, выведенные для тарельчатых колонн, вполне пригодны и для насадочных колонн. По этим соображениям, а также учитывая то обстоятельство, что объяснения и уравнения для тарельчатых колонн относительно проще и лежат в основе теории перегонки, в следующем пункте рассматривается непрерывная, или стабилизированная, разгонка на тарельчатых колоннах. Далее принято, что колонна работает адиабатично, что теплоты смешения паров и жидкостей незначительны и ими можно пренебречь и что рассматриваемые вещества имеют одинаковые тепловые свойства. [27]
Трудами этих исследователей, осветивших различные стороны процесса ректификации и разработавших изящные и строгие методы расчета, теория процессов перегонки и ректификации была поднята с уровня чисто практического, можно сказать, кустарного искусства на современный научный уровень. Теория перегонки и ректификации, третье посмертное издание которого вышло в 1946 г., в течение двух десятилетий остается настольной книгой инженеров-нефтяников. Следует также отметить исследования А. М. Трегубова в области теории ректификации в присутствии перегретого водяного пара, много способствовавшие выяснению этого сложного вопроса; исследования, посвященные анализу вариантов устройства колонн и режима их работы, и другие не менее важные работы, уточнившие и исправившие много неверных понятий и представлений. [28]
При реальной перегонке обычно не удается достичь равновесия, так как продолжительность и другие условия контакта противотоков жидкости и пара редко отвечают условиям, необходимым для осуществления равновесия. Поэтому теоретический анализ должен исходить из рассмотрения времени, скорости и поверхности контакта, влияющих на диффузию компонентов из жидкости в пар и обратно. Несмотря на то, что теория перегонки должна объяснить явления, происходящие в условиях реальной перегонки, она не может обойтись без изучения составов жидкости и пара в условиях равновесия. Это изучение лежит в основе всей теоретической работы в рассматриваемой области. По этой причине настоящий раздел главы будет посвящен вопросу о давлении пара жидких смесей и различию в составе жидкости и ее пара. [29]
В курсе Процессы и аппараты технологии нефти основное место занимает теория перегонки и ректификации, представляющая собой наиболее глубоко и тщательно разработанную часть курса, изучение которой позволяет хорошо ознакомиться с общими методами анализа процессов технологии нефти. Разработка теории перегонки и ректификации требует привлечения широкого круга основных понятий и представлений, используемых в дальнейшем при исследовании других родственных единичных процессов. Поэтому, в нефтяных вузах изложение теории перегонки w ректификации предшествует другим разделам курса Процессы и аппараты технологии нефти. Эта традиция, заложенная еще в начале тридцатых годов проф. [30]