В статье на примере водных систем, содержащих гомологи спиртов и алкилацетатов, показана возможность прогнозирования энергозатрат технологических схем разделения смесей разного состава. Предложены изомерные структуры схем выделения продуктов, базирующиеся на применении обычной и (авто)экстрактивной ректификации. Определены статические параметры работы колонн, обеспечивающие требуемое качество продуктовых потоков. Выявлены зависимости изменения суммарных энергозатрат схем от молекулярной массы компонентов-гомологов и состава исходных смесей.
Предельные возможности процесса ректификационного разделения многокомпонентных смесей зависят от особенностей структуры диаграммы равновесия жидкость-пар, в частности от присутствия на диаграмме внутренних разделяющих поверхностей. В настоящей работе исследованы закономерности формирования структуры сепаратрических поверхностей максимальной размерности для систем разной химико-химической природы. Для систем с одноименными отклонениями, когда азеотропы относительно составляющих той же компонентности являются узловыми точками, предложен подход к определению числа седловидных азеотропов первого и (n–2) порядка и соответственно числа внутренних сепаратрических многообразий. Предлагаемый подход проиллюстрирован и подтвержден на примере модельных систем и промышленных смесей. Показана целесообразность использования одного из видов разделения (первое, второе, промежуточное) в зависимости от количества и структуры внутренних сепаратрических поверхностей. Представленные в статье исследования направлены на развитие фундаментальной теории термодинамики гетерогенных систем в части исследования структур фазовых диаграмм и механизмов их формирования с использованием термодинамико-топологического анализа в рамках общей концепции научной школы д.т.н., профессора Леонида Антоновича Серафимова.
Indexing
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation