Перекристаллизация веществ с использованием бинарных растворителей

• Автор: Казеева, Наталья Ивановна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВОПРОСАМ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТВОРОВ
1.1. Основные особенности процесса кристаллизации
1.2. Физико-химические основы процесса кристаллизации из растворов
1.3. Подбор растворителей
1.4. Методы создания пересыщения
1.5. Зарождение и рост кристаллов
1.6. Методы кристаллизации веществ из растворов
1.7. Очистка веществ путем их перекристаллизации
1.8. Оценка эффективности процесса перекристаллизации
1.9. Пути снижения энергетических затрат при перекристаллизации
1.10.Вывод ы
Глава 2. ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИНАРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
2.1. Принципиальные схемы и описание процессов разделения
2.2. Теоретическое описание процесса
2.3. Характеристики используемых систем
2.4. Анализ влияния технологических параметров на процесс разделения
Глава 3. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ С РАЗДЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ БИНАРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
3.1. Принципиальные схемы и описание процессов разделения
3.2. Теоретическое описание процесса
3.3. Анализ влияния технологических параметров на процесс разделения
Глава 4. ПРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ С ПРОМЫВКОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ФАЗЫ
4.1. Принципиальные схемы и описание процессов разделения
4.2. Теоретическое описание процесса
4.3. Анализ влияния технологических параметров на процесс разделения
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ
5.1. Методика проведения экспериментов
5.2. Результаты экспериментов и их обсуждение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
аа - относительный расход бинарного растворителя О]
аР - относительный расход растворителя Р;
ая - относительный расход растворителя К;
сА - теплоемкость основного вещества А;
св - теплоемкость бинарного растворителя 1);
ср - теплоемкость получаемого раствора /д
ск - теплоемкость кристаллической фазы К;
См - теплоемкость маточника М; сР - теплоемкость растворителя Р; ср - теплоемкость растворителя Я; ст - теплоемкость исходного вещества Рт',
О - расход бинарного растворителя;
Р - расход раствора, получаемого на стадии растворения;
.Рг- расход исходного вещества;
К - расход кристаллической фазы;
Ь - расход отделенного маточника;
М- расход маточника;
пг - коэффициент захвата маточника;
(2н ~ расход тепла на стадии растворения;
с]и - удельный расход тепла на стадии растворения;
Оо - тепловой поток, отводимый на стадии кристаллизации;
ц0 - удельный поток тепла, отводимый на стадии кристаллизации;
гА - теплота растворения основного вещества;
гКР - теплота кристаллизации очищаемого вещества;
гт - теплота растворения исходного вещества;
51 - расход получаемого кристаллического продукта;
/о - температура растворителя О; tp - температура растворителя Р;
- температура растворителя Я;

щелоков, высаливание хлоридов щелочных металлов и др. [3]. Этот процесс можно применять для выделения ПАВ из водных растворов [66]. Кроме того, этот метод используется для получения поваренной соли путем ее высаливания из рассолов хлористым магнием и кальцием [51]. Достоинством этих способов является относительная простота технологического процесса, низкие энергетические затраты и отсутствие необходимости предварительной очистки рассола.
Высаливание малорастворимого электролита хорошо растворимым электролитом обусловлено как увеличением концентрации общего иона, так и изменением коэффициента активности исходного электролита. При отсутствии у добавляемой соли общих ионов с малорастворимым электролитом в разбавленных растворах обычно наблюдается всаливание вследствие уменьшения коэффициента активности электролита с увеличением ионной силы раствора. В концентрированных растворах электролитов может наблюдаться как высаливание, так и всаливание в зависимости от наличия общего иона и закономерности изменения коэффициента активности в смешанном растворе [59].
Высаливание электролитов неэлектролитами также часто применяется для выделения солей из их водных растворов. При осуществлении данного варианта процесса высаливания к водным растворам солей обычно добавляют воднорастворимые органические вещества, которые снижают растворимость солей [3, 9, 56]. В качестве таких высаливающих агентов часто используют метиловый, этиловый, изопропиловый и другие спирты, ацетон. Регенерацию высаливающих агентов в данном случае обычно производят методом дистилляции или ректификации. Для проведения процесса высаливания могут также применяться растворители, имеющие ограниченную взаимную растворимость с водой [54].
В процессе разделения такие высаливающие агенты экстрагируют воду из солевого раствора, в результате чего достигается пересыщение раствора и происходит процесс кристаллизации соли. При этом, чем больше давление