Бинарные смеси, процесс ректификации, жидкие продукты разделения и их свойства

1.

Бинарные смеси, процесс
ректификации, жидкие продукты
разделения и их свойства
Куприянов Максим Юрьевич, доцент, к.т.н.

2.

Содержание лекции
1
2
3
4
5
2
Основные понятия
Марки газов
Определение равновесных состояний и построение
диаграмм
Процессы перегонки
Процесс ректификации: устройство, расчёт,
эффективность

3.

Состав атмосферного
воздуха
Одним из распространенных
объектов для техники
разделения газовых смесей
является атмосферный
воздух, который является
сырьем для получения таких
промышленных газов, как
• кислород
• азот
• аргон
• неон
• криптон
• ксенон
3
Усредненный состав сухого атмосферного воздуха у поверхности Земли
*В идеальном газовом состоянии значения объемных и мольных долей равны
Компонент
Азот N2
Кислород О2
Аргон Ar
Двуокись углерода
СО2
Неон Nе
Гелии 4He
Ацетилен и другие
высококипящие
углеводороды
Метан СН4
Криптон Кr
Водород Н2
Закись азота N2 О
Ксенон Хе
Озон O3
Радон Rn
Объемная* доля
компонента в
воздухе, %
78,09
75,52
20,95
23,15
0,93
1,28
0,03
0,05
Нормальная
температура
кипения, К
Молярная
масса
77,36
90,19
87,29
194,60
28,01
32,00
39,99
44,01
20,18
4,00
0,18·10-2
5,24·10-4
2,03·10-4
1,25·10-3
0,72·10-4
1,28·10-4
27,11
4,22
-
1,5·10-4
1,14·10-4
0,5·10-4
0,5·10-4
0,08·10-4
0,1·10-5
6·10-18
0,8·10-4
3,3·10-4
0,035·10-4
0,8·10-4
0,36·10-4
0,015·10-4
4,5·10-17
111,70
119,80
20,39
184,60
165,05
161,25
211,35
83,80
2,02
44,01
131,30
48,00
222,00

4.

Основные понятия
Характеристики концентрации веществ в воздуха
1.
2.
3.
ppm (parts per million) — в 106 молекул газа содержится 1 молекула исследуемого
газа;
ppb (parts per billion) — в 108 молекул газа содержится 1 молекула исследуемого газа;
ppt (parts per trillion) — в 1012 молекул газа содержится 1 молекула исследуемого газа.
Существуют следующие виды концентраций: Массовая, Молярная, Объёмная.
Нормальные условия
1 нм. (нормальный кубический метр) — такое количество вещества, которое содержится
в 1 м3 при нормальных условиях.
Нормальные условия: +20˚С, 760 мм. рт. ст.
Однако, у каждой организации и предприятия свои нормальные условия, поэтому нужно
уточнять, что под ними подразумевается.
4

5.

Основные понятия
Особенности строения атомов
Атом может иметь отрицательный или
положительный заряд. Такой атом называется
ионом.
Атом может иметь разное количество нейтронов.
Такой атом называется изотопом
1
4
7