* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

1159 д и с т и л л я ц и я МОЛЕКУЛЯРНАЯ PJVMu г 2 1160 Рп!УМ > п кости. Если дистиллируемый р-р не является идеаль­ ным, то определение D значительно усложняется, т. к. требуется знание давления пара компонента А над растворами разных концентраций, и осуществ­ ляется графич. интегрированием. Непрерывный процесс дистилляции в токе водяного пара в колоннах с насадкой (рис. 1, б) в принципе похож на процесс абсорбции. Дистилляцию в токе водяного пара целесообразно вести при максимально допустимых темп-рах, т. к. в этом случае возрастает р , а следовательно, сокращается расход пара (см. ур-ние 2). При необходимости большего понижения темп-ры дистилляции процесс ведется под вакуумом. При дистилляции в токе водяного пара обычно ис­ пользуется перегретый водяной пар (во избежание его конденсации в аппаратуре). К недостаткам про­ цесса дистилляции в токе водяного пара относятся: большой расход барботирующего пара и охлаждаю­ щей воды, частичная потеря отгоняемого продукта с конденсационной водой, необходимость в нек-рых случаях его сушки и т. п. Большинство перечисленных недостатков устра­ няется при д и с т и л л я ц и и в т о к е инерт­ н ы х г а з о в . Компоненты раствора в этом случае будут испаряться в поток газа даже если раствор не кипит, парообразование при испарении может про­ исходить при любых темп-рах, вне зависимости от внешнего давления, что позволяет вести процесс дистилляции в токе инертных газов при весьма низких темп-рах. Расход инертного газа на отгонку задан­ ного количества летучих веществ может быть опре­ делен по ур-нию (2) при замене в нем р и р парциальными давлениями отгоняемого компонента и газа. К недостаткам дистилляции в токе инертных газов, ограничивающим область ее практич. приме­ нения, относятся трудность полного извлечения отго­ няемого вещества из газового потока, а также громозд­ кость подогревателей и конденсаторов в связи с низ­ ким коэфф. теплоотдачи газов. А д н 0 Р /УМ , 2 2 где Р , Р , г 2 Р п - давления паров первого, второго и n-го компонентов; М, М , М — мол. веса первого, второго и n-го компонентов. Следовательно, достигаемое при Д. м. разделение пропорционально отношению п (2) Mi •м Р Как видно из ур-ния (2), Д. м., в отличие от обыч­ ной, позволяет разделить смеси, компоненты к-рых обладают одинаковой упругостью паров. И наоборот, если упругости паров компонентов смеси при данной темп-ре таковы, что Р У Р /УМ и т. д., то смесь не может быть разделена методом Д. м. В нек-рых случаях путем изменения темп-ры процесса можно все же подобрать условия, когда и такие смеси будут разделяться Д. м. Эффективность про­ цесса Д. м. характеризуется «теоретич. молекуляр­ ными тарелками» (ТМТ); под этим термином пони­ мают степень разделения, при к-рой относительные молярные концентрации компонентов в дистилляте в точности соответствуют относительным скоростям испарения этих компонентов ( а ^ ) , при условии, что состав жидкости на поверхности испарения идентичен составу всей дистиллируемой жидкости. Т. к. нет теоретич. методов определения числа ТМТ, дости­ гаемого в молекулярных кубах различных конструк­ ций, то эффективность процесса разделения и сравни­ тельная характеристика различных кубов устанав­ ливается лишь на основе экспериментальных данных. При данной темп-ре жидкости и соответствующем ей давлении паров скорость Д. м. растет с понижением давления в аппарате. 2 г 2 2 У Лит. см. при ст. Дистилляция. Н. И. Гельперин, В. Л. Пебалк. ДИСТИЛЛЯЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ — процесс разделения жидких смесей путем свободного испа­ рения в вакууме (10~ —10^ ммрт. ст.) при темп-ре ниже точки их кипения; осуществляется при рас­ положении поверхностей испарения и конденсации на расстоянии, меньшем длины свободного пробега молекул перегоняемого вещества (20—30 мм). Бла­ годаря вакууму молекулы образовавшегося пара движутся с минимальным числом столкновений от испаряющей поверхности к конденсирующей. В целях полной конденсации пара на конденсирующей поверх­ ности поддерживается значительно более низкая темп-ра (на 50—100°), чем на поверхности испарения. При Д. м., в отличие от простой, полное давление паров над разделяемой жидкой смесью ниже равно­ весного при данной темп-ре, поэтому жидкость испа­ ряется ниже точки кипения. При Д. м. изменение состава пара по сравнению с составом жидкости определяется различием скоростей испарения компо­ нентов, к-рые могут быть -^вычислены по ф-ле Ленг­ мюра (1): 3 4 n — PF y nMRT r 2 (1) где п — скорость испарения компонента жидкой смеси, моль/сек; Р — давление паров этого компо­ нента, дин/см ; М — мол. вес; R — газовая постоян­ ная (8,3, • 10? эр /°К); Т — темп-ра, °К; F — поверх­ ность испарения, см . На практике скорость Д. м. составляет от 70 до 90% от ее теоретич. величины. По ур-нию Ленгмюра относительное количество ком­ понентов в дистилляте пропорционально отношениям 2 е 2 Процесс переноса вещества при Д. м. состоит из след. стадий: диффузии молекул более летучего ком­ понента из глубины слоя жидкости к поверхности испарения; испарения молекул с поверхности; пере­ хода молекул с поверхности испарения на поверх­ ность конденсации; конденсации молекул на поверх­ ности конденсатора. Лимитирующей обычно является первая стадия (диффузия молекул), поэтому для интен­ сификации процесса необходимы условия, обеспечи­ вающие наибольшую скорость диффузии к поверх­ ности испарения. В современных молекулярных кубах это обеспечивается тем, что процесс испарения протекает в очень тонкой пленке жидкости (0,01—0,05 мм), уменьша­ ющей время нахождения вещества на поверхности испарения и опас­ ность его термического разложения. Конденсация молекул на поверхно­ сти конденсатора при большой раз­ ности температур (обычно 50—100°) происходит почти мгновенно. VvVY Аппараты для Д. м. разделяют на аппараты с горизонтальной поверх­ ностью испарения, аппараты с «па­ Рис. 1. Аппарате горизонтальной дающей» пленкой и «центробежные» поверхностью ис­ аппараты (с вращающимся испари­ парения: 1 — по­ телем). А п п а р а т ы с г о р и ­ верхность испаре­ ния; 2 — поверх­ зонтальной п о в е р х н о ­ ность конденса­ стью и с п а р е н и я (рис. 1), ции; 3 — вакуум; 4 — нагреватель­ над к-рой располагается конденсатор, ный П р И б О р ; 5 — применяются при однократной пери­ хладо агент. одич. молекулярной дистилляции. Жидкая смесь во время дистилляции находится в неподвижном состоянии, а толщина ее слоя отно­ сительно велика (от 1 мм до нескольких сантимет­ ров). Конструкция аппарата проста, но имеет суще­ ственные недостатки: дистиллируемое вещество под­ вергается длительному воздействию высокой темпе­ ратуры; продолжительность диффузии компонентов к