Теоретические основы ректификационного разделения биазеотропных смесей

• Автор: Челюскина, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. ТЕРМОДИНАмИкотопоЛОГИЧ ЕСКИ И АНАЛИЗ СТРУКТУР ДИАГРАММ парожидкостного РАВНОВЕСИЯ

1.2. Современное состояние исслбдоваши в области азеотрогши

1.3. Подходы к разделению азг.отропных смесей

1.4. ПОДБОР РАЗДЕЛЯЮЩИХ АГЕНТОВ

1.5 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ДИАГРАММ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ БИАЗЕОТРОПНЫХ СИСТЕМ.

2.1 новый ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КЛАССОВ И ТИПОВ ДИАГРАММ ТРЕХКОМПОНЕН гных БИАЗЕОТРОПНЫХ СИСТЕМ

2.2. Простые и сложные особые точки как элементы структурного преобразования

ФАЗОВЫХ ДИАГРАММ АЗЕОТРОПНЫХ СИСТЕМ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО ПОВЕДЕНИЯ БИНАРНЫХ БИАЗЕОТРОПНЫХ СИСТЕМ В ПРИСУТСТВИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
3.1. Анализ взаимного хода изомногообразии в производной диаграмме
3 2. АТЛАС РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРОЖИДКОСТНОГО РАВНОВЕСИЯ В БИНАРНЫХ И ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ БИАЗЕОТРОПНЫХ СИСТЕМАХ.
4.1. ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИИ
4.2. Выбор объектов и метода исследования
4.3. Моделирование парожидкостного равновесия и эволюции биазеотропии в бинарных СИСТЕМАХ
4.4. Моделирование парожидкостного равновесия и эволюции биазеотропии в трехкомпонентных сип ем ах, содержащих биазеотропную бинарную составляющую БЕНЗОЛ ПЕРФТОРБЕНЗОЛ
5. РАЗДЕЛЕНИЕ БИНАРНЫХ И ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ БИАЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНОЙ ЛЕТУЧЕСТИ .
5.1. ВЫБОР РАЗДЕЛЯЮЩИХ А1 БИТОВ
5.2 Особенности фазового поведения бидзеотропнои системы бензол перфторбензол в РИСУТСТВИИИ разделяющего АГЕНТА
5.3. Особенности фазового поведения биазеотропных систем бутиловыйизобутиловыи ЭФИР КАРБЮВАЯ кислота в присутствии разделяющего агента
5.4. Математическое моделирование экстрактивной реэкстрактивнои ректификации бинарных биазеотропных смесей
5.5. Особенности фазового поведения трехкомпонентных биазеотропных систем в присутствиии разделяющею агента
5.6. Математическое моделирование экстрактивном реэкстрактивнои ректификации трехкомпонентных биазеотропных смесей
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На основании правила азеотропии были синтезированы две диаграммы с двумя узловыми и двумя седловинными азеотропами , а также две диаграммы с одним седловинным и одним узловым азеотропами 6. При математическом моделировании парожидкостного равновесия были выявлены два тройных азеотропа в системе четыреххлористый углерод циклогексан изопропанол и три тройных азеотропа в системе бензол циклогексан изопропанол . Детальный анализ, выполненный нами ранее , показал, что результаты ошибочны. Для расширения классификации, углубления представлений о структуре концентрационных пространств авторами . ПЖР трехкомпонентных биазеотропных систем с различными заданными граничными контурами. Следует отметить, что в синтезирована группа диаграмм, где одна из сепаратрис проходит из бинарного седла в тройное седло. Вопрос о грубости таких топологических структур в теории бифуркаций не рассматривался . В последней сепаратриса, идущая из седла в седло, считается негрубой тонкой траекторией. Однако при этом рассматривается замкнутое многообразие, в котором ни одна из сепаратрис не совпадает с границей этого многообразия. В работе синтезированы только грубые структуры диаграмм дистилляционных линий. Синтез структур диаграмм дистилляционных и единичных Клиний трехкомпонентных биазеотропных систем с заданным контуром авторами , 1 проводился в соответствии с методикой, предложенной для моноазеотропных систем 1, . Так, на кафедре Химии и технологии основного органического синтеза МИТХТ им. М.В. Ломоносова были синтезированы диаграммы хода дистилляционных линий в тройных системах, содержащих моноазеотропные бинарные составляющие и два тройных азеотропа , , . Для заданных граничных контуров тройных систем с одной биазеотропной и двумя моноазеогропными составляющими получено 8 новых структур диаграмм хода дистилляционных линий . Несмотря на многочисленные работы по классификации фазовых диаграмм азеотропных систем и устойчивый интерес к биазеотропии систематического исследования, посвященного синтезу всего многообразия структур диаграмм парожидкостного равновесия трехкомпонентных систем, содержащих биазеотропию в том или ином виде, выявлению всех особенностей диаграмм таких систем, проведено не было. Одним из направлений дальнейшего развития ТТЛ и является решение этих вопросов. Возможности разделения смесей, образованных продуктами основного органического синтеза, на чистые компоненты ограничены наличием азеотропов различного типа и порождаемых ими разделяющих многообразий областей дистилляции ректификации. По характеру отклонения от идеального поведения бинарные смеси подразделяются на системы с положительными, отрицательными и смешанными отклонениями 7, , , . У,РХР, 1. Р общее давление, мм рт. Р, давление насыщенного пара над чистым компонентом, мм рт. Отклонения от идеальности учитываются введением соответствующих коэффициентов активности у, для жидкой фазы и летучести д для паровой фазы. Поведение паровой фазы обычно принимают идеальным ,1, тогда уравнение 1. У,Р х,РУ 1. При положительных отклонениях от идеального поведения системы у,, 1пу, 0, при отрицательных 0у, 1, 1п, 0, при смешанных отклонениях 1пУ имеет разные знаки. У коэффициенты активности компонентов в жидкой и паровой фазах. Комплекс коэффициентов активностей Г учитывает особенности поведения составляющих системы. Причем разноименные индексы отражают отклонение жидкой и паровой фаз от идеального поведения. Одноименные индексы соответствуют взаимодействию молекул, принадлежащих одному и тому же веществу. Составы псевдоидеальных точек ПИТ и х , соответствуют составам точек пересечения зависимостей пу,х 1пГ,х при идеальной неидеальной паровой фазе и кривых фазового равновесия реальной системы и ее идеального аналога рис. X, X о х,
НУ. Рис. Фазовое равновесие жидкость пар бинарной системы может быть охарактеризовано кривыми зависимостей коэффициентов распределения компонентов между жидкостью и паром К, у, х, от состава. Бинарные системы можно разделить также на зеотропные и азеогропные. Банкрофта точки пересечения кривых температурных зависимостей давлений насыщенных паров двух индивидуальных веществ, т. Р6 Т6 РТ, Р2 Г .