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

687 КОНДЕНСАЦИЯ КОНДЕНСАЦИЯ ФРАКЦИОНИРОВАННАЯ ФРАКЦИОНИРОВАННАЯ - 688 м е т о д р а з д е л е н и я п а р о в ы х и г а з о в ы х смесей н а ф р а к ­ ции и л и практически чистые компоненты путем и х последовательной парциальной конденсации. Т а к к а к п о м е р е о х л а ж д е н и я г а з о в о й смеси к о н д е н с и р у ю т с я преимущественно высококипящие компоненты, то несконденсировавшийся остаток обогащается низкок и п я щ и м и к о м п о н е н т а м и . Р а з л и ч а ю т К . ф. п р я м о ­ точную, сопровождающуюся длительным соприкосно­ вением образовавшегося конденсата с остаточным п а р о м , и п р о т и в о т о ч н у ю , х а р а к т е р и з у ю щ у ю с я немед­ л е н н ы м у д а л е н и е м к о н д е н с а т а и з системы. При п р я м о т о ч н о й К . ф . , D кз-молей и с х о д ­ ной б и н а р н о й г а з о в о й смеси с к о н ц е н т р а ц и е й н и з к о кипящего компонента у моль/моль охлаждаются в к о н д е н с а т о р е 1 до t , к - р а я н и ж е н а ч а л а и х к о н д е н ­ с а ц и и t ( р и с . 1 и 2). D кз-молей н е с к о н д е н с и р о в а в ш е г о с я г а з а с к о н ц е н т р а ц и е й у моль/моль и (D — D ) x г 2 x 2 2 x 2 н о Г*у & 2 2 "*° J, S Многократно повторяя процессы парциальной кон­ денсации и механического разделения фаз, можно п о л у ч и т ь то и л и иное к о л и ч е с т в о п р а к т и ч е с к и ч и ­ стого н и з к о к и п я щ е г о к о м п о н е н т а и л и р я д ф р а к ц и й с нарастающей концентрацией указанного компо­ нента. П р о т и в о т о ч н а я К . ф. п р о и з в о д и т с я ч а щ е всего в в е р т и к а л ь н ы х т р у б ч а т ы х к о н д е н с а т о р а х п р и д в и ж е н и и г а з а (пара) с н и з у в в е р х ( р и с . 3). О б р а з у ю ­ щ и й с я п р и этом к о н д е н ­ сат с т е к а е т в н и з , не с о g прикасаясь с той газовой "* & смесью, и з к о т о р о й он в ы д е л и л с я . Е с л и п р е н е ­ Хладоагент б р е ч ь м е ж ф а з о в ы м обме­ ном м е ж д у с т е к а ю щ и м конденсатом и восходя­ щ и м потоком г а з а , то материальный баланс по Пар Хладоагент низкокипящему компо­ ненту процесса конден­ с а ц и и на э л е м е н т а р н о й поверхности охлаждения противоточной dF в ы р а ж а е т с я в т о м , Рис. 3. Схема фракционированной конденса­ что п р о и с ш е д ш е е и з м е ­ ции. нение количества и кон­ ц е н т р а ц и и к о м п о н е н т а в г а з о в о й ф а з е d (Dy) р а в няется количеству низкокипящего компонента перешедшему в образовавшийся конденсат; p Рис. 1. Схема прямоточной фракционированной конденсации: 1,3 — конденсаторы; 2, 4 — сепа­ раторы. d (Dy) = xdD (5) откуда получается уравнение Р э л е я In " 1 = Г кс-молей к о н д е н с а т а с к о н ц е н т р а ц и е й х моль /моль мо п а н и ч е с к и р а з д е л я ю т с я в с е п а р а т о р е 2. У р - н и е м а т е р и а л ь н о г о б а л а н с а р а с с м а т р и в а е м о г о процесса 2 Da J y-x (6) PiVi откуда = DzVz + (Di — Di) x J?8_ 2 (1) (2) Vi — x 2 2 Dl 2 1/2 — X При необходимости D кг-молей несконденсировавшегося газа дополнительно охлаждают в конден­ саторе 3 до t, и вновь образовавшийся конденсат в к о л и ч е с т в е (D —D& ) кг-молей о т д е л я ю т о т о с т а т к а газа в сепараторе 4. Материальный баланс этого процесса пов­ торной парциальной конденсации выра­ жается уравнением, а н а л о г и ч н ы м (1). Е с л и начальному состоя­ нию газовой смеси на д и а г р а м м е t— х,у ( р и с . 2) с о о т в е т с т в у е т точка N и во всех Рис. 2. Диаграмма (t — ж у) прямо- с е ч е н и я х конденсатоточной фракционированной конден_ 3 2 t р а д о с т и г а е т с я ф а з о вое равновесие, то после п о н и ж е н и я темп-ры смеси до г ее состояние изобразится точкой С, а состояние конденсата и несконденсировавшегося газа — соответственно точ­ к а м и А и В. С о г л а с н о п р а в и л у р ы ч а г а , м е ж д у к о л и ­ чествами конденсата и остаточного газа существует отношение: 2 где у и х — р а в н о в е с н ы е к о н ц е н т р а ц и и н и з к о к и п я ­ щего компонента в газовой и ж и д к о й фазах, у и у — начальная и конечная концентрации низко­ кипящего компонента в газовой фазе. У р а в н е н и е (6) м о ж е т быть и с п о л ь з о в а н о д л я опре­ д е л е н и я к о л и ч е с т в а г а з о в о г о о с т а т к а D , если з а ­ д а н о у , и наоборот. Е с л и з а в и с и м о с т ь м е ж д у у и % в ы р а ж а е т с я простым у р - н и е м , то и н т е г р а л р е ш а е т с я а н а л и т и ч е с к и , в п р о т и в н о м с л у ч а е он р е ш а е т с я г р а ­ ф и ч е с к и п р и п о м о щ и д и а г р а м м ы р а в н о в е с и я у — х. В случае многокомпонентных паровых (газовых) смесей п р я м о т о ч н а я и п р о т и в о т о ч н а я к о н д е н с а ц и и р а с с ч и т ы в а ю т с я способом п о с т е п е н н ы х п р и б л и ж е н и й . Д е ф л е г м а ц и я , применяемая д л я частичного обогащения воздуха кислородом, представляет разно­ в и д н о с т ь п р о т и в о т о ч н о й К . ф. К . ф., не о б е с п е ч и в а я в б о л ь ш и н с т в е с л у ч а е в р а з ­ д е л е н и я г а з о в ы х смесей на чистые к о м п о н е н т ы , состав­ л я е т ф и з и ч . о с н о в у р я д а п р о м ы ш л е н н ы х методов р а з ­ д е л е н и я г а з о в ы х смесей на ф р а к ц и и , обогащенные отдельными компонентами. Самостоятельное прак­ тическое з н а ч е н и е К . ф. имеет п р и р а з д е л е н и и н е к - р ы х многокомпонентных газовых (напр., газы коксовых печей, п и р о л и з а и т. п.) и б и н а р н ы х смесей, к о м п о ­ ненты к - р ы х имеют з н а ч и т е л ь н о о т л и ч а ю щ и е с я темп-ры конденсации (напр., С Н — Н е , N — Н е , N — Н и т . д.). См. т а к ж е Газов разделение. г 2 2 2 4 2 2 2 а после повторной конденсации D п р и темп-ре до г 3 2 - ?>; 2 D &s ~~ E~D (4) Лит.: Г е л ь п е р и н Н. И., Дестилляция и ректифика­ ция, М.—Л., 1947; Г е р ш С. Я . , Глубокое охлаждение, ч. 1—2, 3 изд., М.—Л., 1957—60; П а в л о в К. Ф. и М а лк о в М. П., Холод в химической промышленности, М 1937 (ИПК-ВСНИТО. Хим. ф-т, вып. 18); Фастовский В. Г., П е т р о в с к и й Ю. В . , Автогенное дело, 1945, № И—12; Ф а с т о в с к и й В . Г . , Разделение газовых смесей, М.—Л., 1947; K i r s c h b a*u m Б . , Destillier- imd Rektifiziertechnik, В . , 1950; Robinson C. S., G i 1l i l a n d E . R . , Elements of fractional distillation, N. Y . — [a. o.J, tdbQ (Chem. Engng;&. ser.). И. И. Гельперин, В. Л, ЯеОалк.