ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ
,
основано на явлении термодиффузии: при наличии температурного градиента
в газовой или жидкой смеси неск. компонентов возникает градиент их концентраций,
что вызывает также обычную диффузию
. Метод иллюстрируется на примере
разделения нефтяных фракций.
Разделение осуществляют
в термодиффузионной колонне, состоящей из двух коаксиальных цилиндров с зазором
между ними 0,25-0,5 мм. Разделяемую смесь помещают в пространство между цилиндрами,
один из к-рых нагревают до 120-130°С, а другой охлаждают до 10-15°С.
При этом молекулы одних компонентов перемещаются к холодному цилиндру и в результате
конвекции опускаются вниз; молекулы др. компонентов движутся к горячему цилиндру
и концентрируются в верх. части колонны. Осн. закономерности процесса (установлены
опытным путем), напр., для горячего цилиндра: 1) к нему переносится компонент
с меньшими числом атомов С и т-рой кипения; 2) при одинаковых т-рах кипения
к этому цилиндру перемещается компонент с большим молярным объемом; 3) при одинаковых
молярных объемах и т-рах кипения к данному цилиндру движется компонент с большей
пов-стью молекул.
Разделению подвергают,
как правило, сравнительно узкокипящие (20-50 °С) фракции. При термодиффузии,
напр., смеси углеводородов после достижения в системе динамич. равновесия компоненты
распределяются по высоте колонны след. образом: вверху концентрируются алканы,
в средней части-моно- и бициклоалканы, внизу-полициклоалканы. Этот способ успешно
используют преим. для препаративного разделения сложных смесей: близкокипящих
компонентов (напр., 2,4-диметилпентана и циклогексана, т-ры кипения к-рых различаются
всего на 0,24 °С); циклоалканов по числу циклов с получением концентратов
моно-, би- и циклоалканов; изомеров (напр., цис-
и транс-
декалинов)
и т.д. Т.р. применяют также для др. целей, напр. для изотопов разделения
.
Невысокая производительность по сырью термодиффузионных колонн ограничивает
возможности применения данного способа в пром-сти.
Лит.: Грю К. Э.,
Иббс Т. Л., Термическая диффузия в газах, пер. с англ., М., 1956; Труды ВНИИ
НП, в. 19. М., 1976, с. 32-43; Полякова А. А., Молекулярный масс-спектральный
анализ органических соединений, М., 1983; Химия
нефти и газа, под ред. В. И. Проскурякова, А. Е. Драбкиной, Л., 1989, с. 89-90.
См. также лит
. при статьях Диффузия
, Изотопов разделение
.
А. А. Полякова.
|
