Химия онлайн
КРИСТАЛЛИЗАЦИOННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

КРИСТАЛЛИЗАЦИOННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ , основаны на различии составов жидкой (паровой) и твердой фаз, образующихся при частичной кристаллизации р-ра, расплава, газовой фазы. Эти методы служат для разделения бинарных либо многокомпонентных смесей на фракции, обогащенные тем или иным компонентом, а иногда и на практически чистые компоненты. По сравнению с др. методами разделения смесей (напр., ректификацией) К. м. обладают существ, преимуществами: низкими рабочими т-рами, малыми энергетич. затратами, более высокой (во мн. случаях) эффективностью. Это позволяет разделять смеси тсрмолабильных и близкокипящих (в т. ч. изомеров) компонентов, азеотропные смеси. Методы разделения смесей широко применяют в пром-сти для очистки в-в, концентрирования жидких пищ. продуктов (напр., соков), обeссоливания и очистки воды, при комплексной переработке сырья (см. Безотходные производства) и т.п. Теоретически возможная степень разделения при кристаллизации определяется видом диаграммы состояния в системе твердое тело - жидкость (газ). Равновесие типичных бинарных смесей, образующих твердые р-ры (напр., система бензол-тиофен), изображают на этой диаграмме в координатах т-ра - состав (рис. 1). При охлаждении исходной смеси с концентрацией х„ и т-рой tн (точка N) до т-ры tф, при к-рой осуществляется фракционирование, равновесные концентрации компонентов в твердой (кристаллич. продукт) и жидкой (маточный р-р) фазах будут соотв. xк и хм, tд и tс - т-ры соотв. начала (т-ра ликвидуса) и конца (т-ра солидуса) кристаллизации. В этом случае равновесный коэффициент разделения (отношение концентраций компонентов в равновесных фазах) находится по ур-нию:

a0=[xк(1-xм)]/[xм(1-xк)]. (1)

На практике, однако, равновесие обычно не достигается, т.к. на степень разделения оказывают влияние скорость кристаллизации, интенсивность перемешивания р-ра или расплава, величина захвата маточной жидкости кристаллами, концентрация смеси и др.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 501_520-45.jpg
Рис. 1. Диаграмма т-ра состав для бинарных смесей, образующих твердые р-ры.
Рис. 2. Диаграмма т-ра - состав для эвтектич. смесей.

Поэтому концентрация осн. компонента в образующихся кристаллах х'к всегда (при a0>1) меньше равновесного значения хк, и реальный, или эффективный, коэффициент разделения составляет:

aэ=[x'к(1-xм)]/[xм(1-x'к)]. (2)

Если содержание осн. компонента значительно превышает концентрации остальных компонентов (в таких случаях они являются примесями), процесс разделения наз. очисткой, и ур-ние (1) упрощается: a0=хкм. При a0>1 примесь концентрируется в кристаллах, при a0<1 - в маточной жидкости. Отношение концентраций примеси в кристаллич. продукте и маточной жидкости наз. коэффициент распределения. Большинство в-в образует между собой т. наз. эвтектич. смеси, компоненты к-рых в твердом состоянии практически взаимно нерастворимы (напр., смесь нафталин - фенантрен). При кристаллизации такой смеси (рис. 2) в виде кристаллов должен выделяться практически чистый компонент А (хк:1). В реальных условиях кристаллы, полученные после отделения от маточного р-ра, имеют концентрацию ниже равновесной (x'к<1), однако осн. компонент м.б. выделен в достаточно чистом виде. Поскольку составы твердой и жидкой фаз в эвтектич. точке Э (tэ - эвтектич. т-ра) равны, разделить смесь состава хэ на чистые компоненты обычной кристаллизацией не удается. Для этого используют кристаллизацию в присутствии вспомогат. в-в (см. ниже) или сочетают К. м. с иными методами разделения смесей.
Фракционная кристаллизация. Различают след. виды фракционной кристаллизации: массовую, на охлаждаемых пов-стях, направленную, зонную плавку.
Массовая кристаллизация. Метод состоит в одновременном получении большого кол-ва кристаллов во всем объеме аппарата. В пром-сти реализовано неск. вариантов массовой кристаллизации, к-рую осуществляют в периодически или непрерывно действующих аппаратах: емкостных, снабженных наружными охлаждающими рубашками либо внутр. змеевиками и часто перемешивающими устройствами; трубчатых, скребковых, дисковых, шнековых и др. Из-за отсутствия методики расчета параметр aэ при массовой кристаллизации находят экспериментально.
Кристаллизация с теплопередачей через стенку. В случае расплавов процесс проводят их охлаждением. При кристаллизации р-ров выбор режима процесса определяется главным образом характером зависимости р-римости в-в от т-ры. Если растворимость в-ва мало изменяется с изменением т-ры (напр., NaCl в воде), кристаллизацию осуществляют частичным или практически полным выпариванием насыщ. р-ра при постоянной т-ре (изотермич. кристаллизация). В-ва, растворимость к-рых сильно зависит от т-ры (напр., KNO3 в воде), кристаллизуют охлаждением горячих р-ров, при этом исходное кол-во р-рителя, к-рый содержится в маточной жидкости, в системе не изменяется (изогидрич. кристаллизация). Образовавшиеся кристаллы в зависимости от их св-в, формы и условий проведения процесса захватывают разл. кол-во маточного р-ра. Содержание его в твердой фазе в виде включений в порах, трещинах и полостях существенно зависит от способа разделения кристаллов и маточной жидкости. Так, при отделении кристаллов на барабанном вакуум-фильтре концентрация в них маточного р-ра составляет 10-30%, на фильтрующей центрифуге - 3-10%. Осн. достоинства процесса: высокая производительность, отсутствие контакта разделяемой смеси и хладагента, простота аппаратурного оформления; недостатки: сравнительно невысокие коэффициент теплопередачи, инкрустация пов-стей охлаждения, большой захват маточной жидкости кристаллами, необходимость установки дополнит. оборудования для разделения твердой и жидкой фаз, недостаточно высокий выход кристаллич. продукта. Примеры применения: получение хлоридов К и Na из сильвинита, разделение изомеров ксилола.
Контактная кристаллизация. Процесс осуществляют при непосредственном контакте р-ра или расплава с разложением хладагентами. В качестве последних используют охлажденные жидкости (обычно вода либо водные р-ры минер, солей), не смешивающиеся и не взаимод. с разделяемой смесью, а также сжиженные газы (напр., бутан), к-рые при смешении с ней испаряются. Осн. достоинства процесса: интенсификация теплообмена, более высокая скорость в отличие от кристаллизации с теплопередачей через стенку, высокий выход кристаллич. продукта, простота аппаратурного оформления; недостатки: необходимость отделения хладагента от маточного р-ра, возможность загрязнения целевого продукта. Примеры применения: очистка сырого бензола, разделение смесей нафталина с бензолом, толуолом или b-метилнафталином, опреснение морской воды.
Кристаллизация на охлаждаемых поверхностях. Особенность метода заключается в том, что т-ра разделяемой смеси постоянно немного превышает т-ру начала кристаллизации. Поэтому зарождение и рост кристаллов происходят не во всем объеме аппарата, как при массовой кристаллизации, а только на его охлаждаемых пов-стях. Различают кристаллизацию на неподвижных и подвижных пов-стях и пленочную. Кристаллизация на неподвижных пов-стях. Процесс проводят в аппаратах периодич. действия, где охлаждающими элементами обычно служат гладкие или ребристые трубы либо змеевики. Исходную смесь подают в аппарат и весьма долго выдерживают в нем, пока на охлаждаемых пов-стях не образуется довольно большой слой кристаллов. Затем маточную жидкость сливают, а кристаллы выводят из аппарата. Осн. достоинства: отсутствие стадии отделения кристаллич. фазы от маточного р-ра (это преимущество отличает и др. варианты данного процесса от массовой кристаллизации), простота аппаратурного оформления; недостатки: большая продолжительность процесса, значит. захват маточной жидкости кристаллами. Примеры применения: разделение изомеров нитрохлорбен-зола, нафталина и бензойной к-ты. Кристаллизация на подвижных пов-стях. Процесс осуществляют в аппаратах, снабженных охлаждаемыми вращающимися барабанами. Горячая исходная смесь поступает в ванну кристаллизатора, в к-рую погружен барабан. Образующийся на его пов-сти кристаллич. слой срезается спец. ножом. Осн. достоинства процесса: высокие интенсивность теплообмена и производительность, возможность реализации непрерывного варианта; недостаток - невозможность в ряде случаев достижения высокой степени фракционирования (т.к. вся маточная жидкость, захватываемая барабаном, переходит в кристаллич. фазу). Эффективность разделения можно повысить внеш. обогревом и отжимом посредством спец. валиков поднимающегося на барабане слоя кристаллов. Примеры применения: разделение смесей b-метилнафталина с a-метилнафталином, нафталина с дифенилом. Пленочная кристаллизация. Процесс проводят в вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике, снабженном спец. оросит, устройством. С его помощью исходная смесь равномерно распределяется по внутр. пов-сти всех труб и стекает по их стенкам в виде тонкой пленки. В межтрубное пространство кристаллизатора подается охлаждающая жидкость. При охлаждении начинается частичная кристаллизация смеси, и внутр. поверхность труб покрывается ровным слоем кристаллов. По достижении заданной толщины слоя подача разделяемой смеси прекращается, в межтрубное пространство поступает греющий агент (напр., вода или водяной пар), происходит выплавление кристаллич. фазы. В случае бинарных смесей в оптим. условиях (при плоском фронте кристаллизации) параметр aэ можно рассчитать по ур-нию (при xи<<1): aэ=a0/[a0+(1-a0)ехр(- vdD/D)], (З) где v - линейная скорость кристаллизации, dD - толщина диффузионного пограничного слоя, D - коэффициент диффузии примеси в жидкой фазе. Осн. достоинства процесса: возможность достижения aэ, близких к a0, высокая производительность, возможность полной автоматизации; недостатки: чувствительность к равномерности орошения по всем трубам, значит. металлоемкость и относит. сложность технологический оборудования. Примеры применения: разделение и очистка в-в в произ-вах капролактама, фенола, нитро- и хлорароматич. соединений, концентрирование водных р-ров вымораживанием и др.
Направленная кристаллизация. Процесс обычно осуществляют в горизонтальных или вертикальных (рис. 3) контейнерах, выполненных из термостойкого стекла, кварца, керамики, фторопласта либо графита. Контейнеры, в к-рые загружены образцы очищаемого в-ва, медленно движутся из зоны нагревания в зону охлаждения, на границе к-рых происходит кристаллизация. Фронт кристаллизации при интенсивном перемешивании жидкой фазы постепенно перемещается от одного конца расплавленного образца к другому вследствие принудительного (обычно с помощью мех. привода) движения контейнера. При этом примеси, содержащиеся в в-ве, перераспределяются по длине кристаллизующегося образца. Если фронт кристаллизации близок к плоскому, значение aэ можно рассчитать по ур-нию (2). Если параметр aэ не зависит от концентрации примеси и в ходе процесса остается постоянным, изменение состава по длине образца определяется выражением: xв=xиaэ(1-g)aэ-1, (4) где g-доля закристаллизовавшегося образца. По окончании кристаллизации часть образца, обогащенную примесями, отделяют, а остальное кол-во переплавляют. С целью увеличения степени очистки процесс иногда многократно повторяют. Осн. достоинства: обеспечение глубокой очистки в-в, возможность очистки как высокоплавких, так и низкоплавких соединений; недостатки: значит. потери в-ва в случае повторения кристаллизации из-за необходимости каждый раз отделять загрязненную часть образца, большая продолжительность процесса, низкая производительность, высокая стоимость разделения. К направленной кристаллизации прибегают, как правило, для получения небольших кол-в в-в высокой чистоты в случае невозможности использования др. К.м. (в частности, зонной плавки), напр. при очистке металлов (Tl, Sb) и орг. соединений, а также для выращивания монокристаллов (GaAs, InP, LiF, стильбен).
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 521_540-1.jpg
Рис. 3. Установка для направленной кристаллизации: 1 - контейнер; 2 - мешалка; 3, 4 - секции соотв. нагревания и охлаждения.

Зонная плавка (зонная перекристаллизация). Процесс проводят путем медленного перемещения вдоль твердого удлиненного образца (слитка) узкой расплавленной зоны, создаваемой спец. нагревателями (рис. 4). При этом в отличие от направленной кристаллизации образуются две подвижные межфазные границы: на одной происходит плавление, на другой - кристаллизация. В результате после одного прохода расплавленной зоны примесь в образце

Рис. 4. Схема зонной плавки: 1 - контейнер; 2 - исходный образец; 3 - расплавленная зона; 4 - кристаллич. фаза после очистки; 5 - нагреватель; 6 - 7 - соотв. границы плавления и кристаллизации.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 521_540-2.jpg
перераспределяется, причем наблюдаются три участка. При aэ<1 концентрация примеси на первом, среднем и третьем участках соотв. снижается, постоянна и повышается (на длине образца, равной ширине расплавленной зоны); при aэ>1 наиб. концентрация примеси создается в начале образца, наименьшая - в конце его. Для достижения высокой степени очистки обычно производят неск. проходов расплавленной зоны. При очень большом числе проходов п обеспечивается предельное распределение примеси по длине образца, выражаемое экспоненциальным законом: xn=:(z)=Aexp(Bz), (5) где хn=: - концентрация примеси в сечении с координатой z по длине образца, А и B - постоянные, зависящие от xи, aэ, длины образца и ширины расплавленной зоны. В отличие от направленной кристаллизации повторные проходы расплавленной зоны можно осуществлять без удаления загрязненной части образца, т. к. каждый раз расплавляется лишь его узкая зона. По достижении необходимого распределения концентрации примеси вдоль образца последний извлекают из контейнера, сильно загрязненную часть его удаляют, а остальное кол-во расплавляют для гомогенизации состава. Осн. достоинство - высокая эффективность; недостатки: низкая производительность, большая продолжительность, высокая стоимость. Примеры применения: получение особо чистых в-в с содержанием примесей 10-7 — 10-9 % (металлы - Gе, Bi, Те, полупроводники - GaP, InAs), лаб. очистка разл. соед. (бензойная к-та, нафталин), выращивание монокристаллов (Si, BeO, сапфир, корунд), концентрирование микропримесей в хим. анализе, исследование диаграмм состояния. наиб. целесообразно зонную плавку использовать для глубокой очистки в-в, предварительно очищенных др. К.м. до концентраций примесей приблизительно 1%.
Кристаллизация в присутствии вспомогательных веществ. Разделение смесей методами фракционной кристаллизации иногда невозможно или затруднено. В таких случаях фракционирование проводят, добавляя в р-р или расплав спец. вспомогат. в-ва. Различают аддуктивную и экстрактивную кристаллизацию. Аддуктивная кристаллизация. Метод основан на способности одного или неск. компонентов разделяемой смеси образовывать с к.-л. дополнительно вводимым в-вом мол. комплексы либо клатраты (канальные, клеточные). Получаемая при этом кристаллич. фаза распадается при нагревании на индивидуальные компоненты. Склонность ряда в-в к образованию мол. соед. при кристаллизации используют в основном для фракционирования нек-рых смесей орг. в-в. Так, для выделения n-ксилола из его смеси с изомерами в расплав вводят ССl4 или SbBr3, образующие с n-ксилолом мол. соед., но не взаимодействующие с м- и o-ксилолами. В качестве клатратообразующих в-в применяют карбамид, гидрохинон, металлоорг. соед. и др. Напр., способность карбамида образовывать комплексы с углеводородами и их производными широко используют для выделения парафинов из нефтепродуктов (см. Депарафнизация). Смеси неорг. соед. часто разделяют с помощью гидрохинона, к-рый дает устойчивые клатраты, напр., с SO2, О2, HCl, H2S, а также с благородными газами (Аr, Кr, Хе). Для фракционирования смесей ароматич. соед., в частности для извлечения бензола, применяют комплекс Ni(CN)2.NH3.C6H6. Нек-рые газы (пропан, хладоны) и низкокипящис жидкости образуют кристаллич. комплексы с водой (см. Газовые гидраты) при т-рах, значительно превышающих т-ру ее замерзания. Это используют, напр., для опреснения морской воды. Аддуктивная кристаллизация обычно проводится в емкостных аппаратах для массовой кристаллизации и включает след. стадии: смешение разделяемой смеси со вспомогат. в-вом, образование кристаллич. осадка, отделение его от маточника, промывку осадка и его разложение, отделение продукта от вспомогат. в-ва. Недостатки: высокие уд. расход (10-20 кг на 1 кг кристаллич. продукта) и стоимость вспомогат. в-в. большое число стадий. Экстрактивная кристаллизация. Сущность метода заключается в изменении фазового равновесия в разделяемой системе при введении в нее вспомогат. в-в. Процесс осуществляют в обычной кристаллизац. аппаратуре в двух вариантах: по одному из них дополнит. компонентом служит растворитель , образующий с исходной смесью гомог. р-р, по другому - экстрагент, растворяющий примеси, но не смешивающийся с осн. компонентом. В первом случае принципиальная технологический схема включает след. стадии: разделение, напр., бинарной смеси массовой кристаллизацией на один чистый компонент и первый маточник, смешение последнего с вспомогат. в-вом, кристаллизацию тройной смеси с выделением др. чистого компонента, регенерацию р-рителя из второго маточника, смешение остатка, содержащего нек-рые кол-ва обоих компонентов, с исходной смесью. Во втором случае в результате смешения разделяемой системы с экстрагентом образуется гетерог. смесь и возникают два слоя: один содержит очищенный продукт, другой - преимущественно нежелательные примеси и экстрагент. При этом разделение исходной смеси осуществляется за счет суммарного эффекта экстракции и кристаллизации. Процесс имеет такие же недостатки, как и аддуктивная кристаллизация. Экстрактивную кристаллизацию применяют для фракционирования смесей, образующих эвтектики (напр., смесь м- я n-ксилолов, растворитель - н-гептан) и мол. комплексы (напр., смесь м- и n-крезолов, растворитель - уксусная к-та). Довольно часто экстрактивную кристаллизацию сочетают с массовой и направленной кристаллизацией, а также с зонной плавкой, что значительно повышает эффективность очистки в-в с помощью указанных методов. Так, экстрактивную зонную перекристаллизацию с р-рителями (бензол, нафталин) используют для очистки насыщ. углеводородов и полистирола, экстрактивные направленную кристаллизацию а зонную плавку с экстрагентами - для очистки металлов (вспомогат. в-ва - легкоплавкие металлы, соли, оксиды) и разнообразных орг. в-в (экстрагенты - те же, что и при экстракции жидкостной, напр. трибутилфосфат, нафтеновые к-ты, алкилфенолы, первичные и вторичные амины).
Фракционные плавление и сублимация. Фракционное плавление. Деление методов разделения смесей на фракционные кристаллизацию и плавление условно, т.к. эти методы обычно взаимосвязаны. Рассматриваемый процесс проводят путем частичного медленного выплавления предварительно закристаллизованного расплава в аппаратах с внутр. теплообменными устройствами, камерах "потения", трубчатых (в т.ч. пленочных) и др. При этом разделение может происходить в одном или неск. аппаратах. В первом случае исходная смесь сначала охлаждается до полного или частичного затвердевания. Далее образовавшаяся кристаллич. фаза медленно нагревается, причем часть ее (преимущественно низкоплавкий компонент) переходит в жидкое состояние, отделяется от кристаллов и свободно стекает Оставшаяся часть твердой фазы (обогащенная высокоплавким компонентом) при быстром нагреве полностью расплавляется и отводится из аппарата в виде конечного продукта. Во втором случае расплав предварительно полностью отверждается на барабанном или ленточном кристаллизаторе, затем кристаллич. масса медленно нагревается в спец. аппарате, частично расплавляясь. Полученную суспензию обычно выдерживают в течение определенного времени при т-ре выше tс и далее подвергают фильтрованию. После отделения жидкости остается кристаллич. продукт, обогащенный высокоплавким компонентом. Осн. достоинство процесса - возможность сочетания преимуществ фракционной кристаллизации и плавления, высокая производительность; недостаток - невозможность эффективного разделения смесей, образующих твердые р-ры. Примеры применения: отделение парафина от нефтяных масел, очистка сырого бензола от примесей (в частности, серосодержащих), очистка восков, выделение нафталина из его фракций и др. Фракционная сублимация. Метод состоит в частичном испарении твердой исходной смеси. Сублимация неразрывно связана с кристаллизацией из газовой фазы - десублимацией, при к-рой зарождение и рост кристаллов происходят во всем объеме аппарата или только на его охлаждаемых пов-стях. Установка для сублимации (рис. 5) состоит из бункера, куда поступает разделяемая смесь, сублиматора и вспомогат. емкостей. Сублиматор - труба с вращающимся шнеком, перемещающим смесь из левой секции аппарата, к-рая обогревается электрич. током, в правую, снабженную охлаждающим устройством. Т. обр., на пути от места загрузки примерно до середины сублиматора твердая смесь частично испаряется. В правой секции из газовой фазы конденсируется готовый продукт, к-рый срезается шнеком со стенок аппарата и направляется в спец. сборник; оставшаяся после сублимации масса выгружается в емкость для отвала.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 521_540-3.jpg
Рис. 5. Установка для сублимация: 1 - бункер; 2 - сублиматор с обогреваемой злекрич. током (3) и охлаждаемой (4) секциями; 5, 6 - сборники соотв. готового продукта в отвала.

Осн. достоинство - большая эффективность разделения (как правило, для систем твердое тело - газ она всегда выше, чем для систем твердое тело - жидкость); недостаток - значительно большие по сравнению с фракционными кристаллизацией и плавлением затраты энергии. Примеры применения: очцстка от примесей промежуточный продуктов в произ-вах красителей (антрахинона, бензантрона, 2 - метилантрахинона и др.), очистка терефталевой и бензойной к-т (фракционная десублимация). По аналогии с противоточной кристаллизацией (см. ниже) перспективно использование противоточной сублимации с непрерывным массообменом между кристаллами и паровой фазой (напр., разделение систем Zr—Hf, антрацен - карбазол, очистка АlСl3).
Многократная перекристаллизация Методы однократных кристаллизации и плавления часто не. обеспечивают требуемой степени разделения смесей или достаточного выхода целевого компонента. Для улучшения этих показателей применяют многократную перекристаллизацию р-ров или расплавов, что дает возможность получать целевые продукты с содержанием осн. в-ва 99% и более. Один из вариантов многократной перекристаллизации -дробная кристаллизация, осуществляемая только из р-ров. По этому методу исходную смесь разделяют путем массовой кристаллизации на две фракции - кристаллич. фазу и маточную жидкость; каждую из них делят на две новые фракции (соотв. добавлением к кристаллам свежего р-рителя с повторной кристаллизацией и выпариванием маточника). Такое дробление продолжают до тех пор, пока не достигают необходимой степени разделения. Условие построения рациональной технологический схемы - требование минимума числа фракций при заданном числе ступеней (кристаллизаторов). Для этого процесс проводят таким образом, чтобы отдельные промежуточный фракции имели одинаковые составы и могли быть объединены. Осн. достоинство процесса - возможность разделения смесей неск. компонентов с близкими физико-химический св-вами (напр., смесей Zr и Hf или РЗЭ); недостатки: низкая производительность, большое число стадий.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 521_540-4.jpg
Рис. 6. Схема многократной перекристаллизации.

Для повышения производительности используют многократную перекристаллизацию с рециркуляцией кристаллов (маточника), осуществляемой в неск. последовательно соединенных аппаратах - ступенях (рис. 6). Исходная эвтектич. смесь И подается в ступень l, где образуются кристаллы K1 последние после отделения от маточника M1 расплавляются и поступают на кристаллизацию в ступень 2, а выделившиеся в ней кристаллы K2 - в ступень 3. Маточники M2 и М3 направляются на вход в предыдущие ступени, а продукт П выводится из ступени 3. Для разделения смесей, образующих твердые р-ры, на индивидуальные компоненты применяют многократную перекристаллизацию с противотоком маточной жидкости и твердой фазы и возвратом части готового продукта. Осн. достоинство многократной перекристаллизации - возможность достижения высоких степеней очистки; недостаток - большая продолжительность. Противоточная кристаллизация с непрерывным массообменом. Многократная перекристаллизация с противоточным движением кристаллич. фазы и маточного р-ра м.б. осуществлена в одном аппарате с непрерывным межфазным массообменом. По принципу действия противоточные кристаллизаторы аналогичны насадочным ректификац. колоннам (см. Носадочные аппараты). Кристаллы, образующиеся при охлаждении в верх, части шнекового кристаллизатора (рис. 7), перемещаются в ниж. часть аппарата, где они плавятся, и расплав поднимается вверх навстречу кристаллам. Исходная смесь с концентрацией хп подается в среднюю часть кристаллизатора, высокоплавкий продукт с концентрацией хп выводится снизу, а низко плавкий с концентрацией хи - сверху. В лаб. шнековых аппаратах и пустотелых колоннах с транспортом кристаллов под действием силы тяжести, диаметр к-рых не превышает 30 см, высокие степени разделения достигаются даже в случае смесей, образующих твердые р-ры (системы бензол - тиофен и n-дихлорбензол-n-дибромбензол удалось разделить на практически чистые компоненты). С увеличением диаметра колонн эффективность фракционирования снижается вследствие продольного перемешивания, каналообразования и слипания кристаллов.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 521_540-5.jpg
Рис. 7. Колонный шнековый кристаллизатор: 1 - корпус; 2 - шнек; 3, 4 - секции соотв. нагревания и охлаждения; 5 - привод.

В пром. практике для очистки смесей (напр., изомеров дихлорбензола) наиб. распространены комбинир. установки, к-рые состоят из двух-трех охлаждаемых горизонтальных шнековых кристаллизаторов диаметром до 2 м и вертикаль ной очистной колонны с гравитац. перемещением кристаллов. На таких установках расход энергии не превышает 5-10% от энергетич. затрат на ректификац. установках. Макс. пропускной способностью обладают пульсационные аппараты колонного типа, в к-рых с помощью спец. устройства интенсифицируется межфазный массообмeн. Осн. достоинства противоточной кристаллизации по сравнению с др. методами: наиб. эффективность разделения, высокая производительность; недостаток-сложность аппаратурного оформления. Лит.: Пфанн В., Зонная плавка, 2 изд.. пер. с англ.. М.. 1970; Вигдорович В. Н., Совершенствование зонной перекристаллизации, М., 1974; Гельперин Н. И., Носов Г. А., Основы техники кристаллизации расплавов. М.. 1975; Девятых Г. Г., Еллиев Ю. Е., Введение в теорию глубокой очистки веществ, М., 1981; Гельперин Н. И., Ocнoвные процессы и аппараты химической технологии, кн. 2, М., 1981, с. 678-726; Пап Л., Концептрировиние вымораживанием, пер. с вент.. М., 1982; Тодес О. М.. Себалло В. А., Гольцикер А.Д., Массовая кристаллизация из растворов. Л., 1984; Гельперин Н. И., Носов Г. А., Основы техники фракционной кристаллизации, Мм 1986. В. А. Малюсов. С. К. Мясников.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1850
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Purple Power Cleaner, 1 Gallon

$33.99
End Date: Wednesday Dec-12-2018 12:47:30 PST
Buy It Now for only: $33.99
|
Alumabright Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$11.99
End Date: Sunday Dec-9-2018 6:47:54 PST
Buy It Now for only: $11.99
|
DE-OX-ID / DEOXID Premium Electronic Contact Cleaner Spray, The Best!

$3.20
End Date: Thursday Nov-29-2018 4:49:16 PST
Buy It Now for only: $3.20
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE Steel Wool

$5.49
End Date: Thursday Dec-6-2018 18:40:19 PST
Buy It Now for only: $5.49
|
12pc Steel Wool Hand Pads # 0000 - Super Fine - SAME DAY SHIPPING

$9.99
End Date: Thursday Dec-20-2018 21:53:02 PST
Buy It Now for only: $9.99
|
WD 40 Specialist Electrical Contact Cleaner Circuit Electronic Board W Spray Can

$6.39
End Date: Thursday Nov-22-2018 5:27:38 PST
Buy It Now for only: $6.39
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$19.00
End Date: Sunday Nov-25-2018 21:30:17 PST
Buy It Now for only: $19.00
|
NEW! MetriCide 28 Glutaraldehyde High Level Disinfectant Fruity Scent -1 Gal.

$7.99
End Date: Sunday Dec-2-2018 7:50:55 PST
Buy It Now for only: $7.99
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
Ларри Гоник, Крейг Криддл Химия. Естественная наука в комиксах The Cartoon Guide to Chemistry
Химия. Естественная наука в комиксах
Химия - это наука о тайном, о невидимом, о скрытом. Неудивительно, что раскрытие ее секретов потребовало очень много времени. Но оно того стоило! Именно благодаря химии появилась цивилизация, именно с постижением основ этой всемогущей науки люди научились перерабатывать и сохранять продукты питания, перегонять нефть, изготавливать строительные материалы, пластмассы, удобрения, ткани, синтезировать лекарства. Эта замечательная книга с остроумными иллюстрациями дает представление об истории химии, знакомит с атомной теорией вещества, затрагивает важнейшие темы из областей физической и органической химии, биохимии, химии окружающей среды, электрохимии и других. Еще никогда о столь сложных вещах не говорилось так кратко, доходчиво и непринужденно....

Цена:
323 руб

М. А. Юровская, А. В. Куркин Основы органической  химии
Основы органической химии
В учебном издании, написанном преподавателями кафедры органической химии химического факультета МГУ, изложен краткий курс органической химии, включающий сведения о строении, методах получения, свойствах и применении основных классов органических соединений. Рассмотрены особенности механизмов важнейших органических реакций (нуклеофильного замещения, элиминирования и др.). Приведены необходимые сведения о современных наиболее информативных физико-химических методах исследования органических соединений (масс-спектрометрия, спектроскопия ЯМР, ИК-спектроскопия и др.).

Для студентов вузов нехимических специальностей, а также студентов, обучающихся по программе бакалавриата....

Цена:
434 руб

Н. Л. Федосова, В. Е. Румянцева Химические основы полимеров и вяжущих веществ. Сборник задач и упражнений
Химические основы полимеров и вяжущих веществ. Сборник задач и упражнений
Учебное пособие содержит задачи и упражнения по всем разделам химии полимеров и вяжущих веществ, включая главы прикладного значения. В начале каждого раздела пособия дана краткая теоретическая часть, приведены примеры решения типовых задач и сами задачи.

Издание предназначено для самостоятельной работы студентов строительных специальностей всех форм обучения....

Цена:
454 руб

 Структурная самоорганизация в растворах и на границе раздела фаз
Структурная самоорганизация в растворах и на границе раздела фаз
Предлагаемая книга является коллективным научным трудом, посвященным изучению проблем самоорганизации в растворах и на границе раздела фаз. В монографии изложено теоретическое обоснование эффектов, связанных с самоорганизацией лабильных структур растворителя, возникающих в результате внешних воздействий (внешнее поле, изменение термодинамических параметров (T, p), влияние сольвофобного растворенного вещества, гидрофобной поверхности и т.д.). Дано фундаментальное изложение взаимосвязи самоорганизации с физико-химическими свойствами растворов и границы раздела фаз. Проявление таких эффектов является принципиально важным не только для процессов гидратации ДНК, конформации макромолекул, денатурации белков, формирования наноструктур, но и для многих явлений в растворах, определяемых многочастичными эффектами, такими как сольвофобная сольватация, микрогетерогенность, кластерообразование, ориентационные корреляции, перенос протонов в ассоциированных жидкостях и др. Изложенный в предлагаемой монографии новый научный материал позволяет с единых позиций подойти к изучению широкого круга явлений в растворах, зависящих от самоорганизации растворителя. Все главы книги написаны авторитетными учеными, специалистами в данной области науки.

Книга предназначена для ученых, аспирантов и студентов, работающих над проблемами теории растворов....

Цена:
749 руб

Редактор Ф. Шольц Электроаналитические методы Electroanalytical Methods
Электроаналитические методы
В учебном издании, написанном специалистами из Германии, Австралии и других стран, рассмотрены теоретические основы и примеры практического применения электроаналитических методов для решения конкретных задач химии, физики, биологии, материаловедения, охраны окружающей среды. Большое внимание уделено новым направлениям - импульсным методам вольтамперометрии, хронокулонометрии, импедансной спектроскопии, применению спектроскопии в УФ-, видимой и ИК-областях для изучения электродных реакций, а также электрохимии твердых частиц и материалов. Обсуждаются аппаратурные требования при выполнении электроаналитических измерений.

Для студентов химических вузов, аспирантов и преподавателей, научных работников и специалистов, которые применяют электрохимические методы....

Цена:
296 руб

А. А. Елисеев, А. В. Лукашин Функциональные наноматериалы
Функциональные наноматериалы
В настоящей книге рассматриваются важнейшие особенности функциональных наноматериалов, включая их структуру, физические свойства, методы синтеза и исследования, описываются примеры использования наноматериалов для создания наноэлектромеханических систем, разнообразных устройств нано- и молекулярной электроники, а также магнитных носителей информации.
Книга является одним из немногих учебных пособий, предназначенных для фундаментальной междисциплинарной подготовки в области нанотехнологии и наноматериалов, включая студентов, аспирантов и научных сотрудников классических, технических и технологических университетов, вовлеченных в решение наиболее актуальных нанотехнологических проблем.

Рекомендовано УМО по классическому университетскому образованию в качестве пособия для студентов старших курсов, обучающихся по специальности 020101 (011000) - Химия....

Цена:
1219 руб

Ю. С. Шабаров Органическая химия
Органическая химия
В книге рассмотрены основные классы циклических и нециклических органических соединений, их строение, свойства, получение. Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом.

Учебник предназначен для студентов химических факультетов университетов и химических вузов....

Цена:
1927 руб

Ю. А. Ершов Коллоидная химия
Коллоидная химия
В учебнике изложены основы физической химии дисперсных систем (коллоидной химии) в соответствии с примерной программой по дисциплине "Физическая и коллоидная химия" для специальности 060301 - Фармация.

Издание предназначено для студентов и аспирантов, изучающих фармацевтические, медицинские, биологические и биотехнологические дисциплины, а также для преподавателей и научных сотрудников....

Цена:
849 руб

Б. Д. Сумм Коллоидная химия
Коллоидная химия
Представлено современное состояние коллоидной химии, ее прикладное значение применительно к новым материалам и технологиям с учетом наиболее крупных научных достижений за последние 20-25 лет. Подробно изложены основы коллоидной химии: поверхностные и капиллярные явления, термодинамика поверхностей раздела фаз, адсорбция поверхностно-активных веществ, мицеллярные системы, электроповерхностные явления, устойчивость и молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем, ультрадисперсные системы ("наносистемы . Рассмотрены главные процессы коллоидной химии: коагуляция, коалесценция, седиментация, образование коллоидных структур.
Учебник создан на основе 3-го издания учебного пособия "Основы коллоидной химии".
Учебник соответствует федеральным государственным образовательным стандартам по направлениям подготовки бакалавров, предусматривающим изучение дисциплины "Коллоидная химия".

Для студентов учреждений высшего профессионального образования....

Цена:
1049 руб

Т. В. Плетенева, А. В. Сыроешкин, Т. В. Максимова Токсикологическая химия
Токсикологическая химия
Новое издание учебника подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 060301 "Фармация". В учебнике изложены основы токсикологической химии, биохимическая токсикология, аналитическая токсикология и частные вопросы химико-токсикологического анализа. Представленный материал отражает необходимые сведения о токсико-динамических и токсико-кинетических закономерностях абсорбции, распределения, биотрансформации и выведения ксенобиотиков, способах их изолирования из биоматериалов и определения при острых и хронических отравлениях. Обсуждаются проблемы химико-токсикологического и судебно-химического анализа при отравлениях токсикантами различных химических классов.
Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности "Фармация", а также может быть использован студентами факультетов эколого-биологического направления.

Представляет теоретический и практический интерес для специалистов, работающих в области судебной медицины, клинической токсикологии и охраны окружающей среды....

Цена:
879 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования