39) Сравните возможности разделения высококипящих веществ методом препаративной газовой хромотографии и вакуумной ректификации.

Я честно не знаю что тут должно быть.

40) Как оценить влияние на разделяющую способность колонны физических свойств жидкой смеси (формула Мерча).

Инструкция к применению: шрифтом "Arial 18, жирный" выделены вопросы, "Times New Roman 14" - ответ на данный вопрос, "Times New Roman 12, курсив" - информация, не являющаяся прямым ответом, но полезная, возможно, необходимая при ответе на зачёте. Подчёркиванием выделена фраза, составленная мною, не внушающая полного доверия.

41. Как зависит число теоретических ступеней ректификационной колонны от высоты насадки (длины разделяющего участка)?

Под рабочей высотой колонны подразумевают высоту участка колонны, на котором непосредственно про­текает процесс разделения. Следовательно, рабочая высота в наса­дочных колоннах представляет собой высоту слоя насадки.

По результатам испытания промышленных колонн было установлено, что число теоретических тарелок не увеличивается пропорционально высоте слоя насадки.

Было обнаружено, что эффективность несекционированной колонны высотой 150 см, составляющая 18 теоретических тарелок, увеличивается до 24 ступеней после секционирования колонны на три участка. Работы Бушмакина и Лызловой 189] подтвердили эти результаты. При использовании в качестве насадочных тел константановых спиралей диаметром 1,8 мм было показано, что секционирование колонны на участки длиной по 25 см обеспечивает ее максимальную разделяющую способность. При увеличении числа секций от 1 и до оптимального значения каждое перераспре­делительное устройство повышает эффективность на 1,5 теорети­ческой ступени.

Эти опыты выявили следующие факты, ко­торые до сих пор недостаточно учитывались при лабораторной ректификации: 1) ВЭТС при одной и той же нагрузке зависит от высоты ректифицирую­щего участка; 2) если при малых нагрузках секционирование ко­лонны не дает эффекта, то при более высоких нагрузках с введе­нием секционирования эффективность разделения увеличивается.

На основе систематических исследований пристеночного эффекта (растекание жидкости к стенкам колонны) пришли к выводу, что наибольшая эффективность колонны достигается при соотношении: диаметр колонны/ диаметр насадочного тела = 10—12.

42. Форма насадочных тел, материал насадки (состояние поверхности), размеры насадочного тела (высота, диаметр, толщина стенки), активная поверхность.

Для лабораторной и пилотной перегонки применяют в основ­ном следующие насадки с элементами цилиндрической формы: кольца Рашига с габаритными размерами 2—10 мм из гладкого или матированного стекла, из керамических материалов и металлов (см. рис. 2, а); кольца «Прим» из металлов —2—10 мм (см. рис. 3, д); кольца Рашига из проволочной сетки с плоской попе­речной перегородкой или без нее—3—10 мм (рис. 3, е).

^{Рис. 3.} Элементы насадок цилиндрической формы (типа колец Рашига)

а — кольца Рашига гладкие и матированные; б — кольца Рашига с по­перечными канавками кольца Рашига с продольными канавками; г — кольца Рашига с перемычками; д — кольца «Прим»; е — кольца Рашига из проволочной сетки; ж — кольца «Иитос»; з — участки спиралей; и — спирали Вильсона; к — шпульки; л — ролики; м — кольца Паля.

ж з

^{Рис. 4.} Элементы насадок нецилиндрической формы

а — шары гладкие и матированные; б —сплошные тела Киршбаума; в — бусы гладкие и матированные; г —седла Берля; д —насадка из сдвоенных элементов; е — звездообразная насадка; ж —насадка Подбильняка «Хэли-пак» ; з — насадка Подбильняка «Окта-пак».

43. Как (по каким критериям) можно провести сравнение разделяющей способности хроматографии и ректификации? Найдите требуемое число теоретических тарелок при одинаковой летучести для каждого из этих методов.

Разделяющую способность как в хроматографии, так и в ректификации можно оценить эквивалентным количеством теоретических тарелок (т. т.) для данной установки.

Табл. Число тарелок, необходимое для требуемого

разделения, при заданной величине 

	Ткип, oC	Хроматографии R= 1,0	Ректификации
1,005	—	650 000	—
1,01	—	163 000	—
1,02	—	42 000	—
1,05	—	7100	—
1,07	2.0	3700	150
1,10	2.5	1900	100
1,15	3.0	940	80
1,25	5.0	400	50
1,50	10.0	140	22
2,00	20.0	65	13

Таблица 14.

Число теоретических ступеней разделения, рассчитанное по эмпирическому коэффициенту обогащения

Относитель ная лету- честь	Разность темпера-тур кипения, °С	Требуемое число теоретических ступеней разделения
		при обычном разделении по кривой 1 на рис. 73 по кривой 2, на рис. 73 и по формуле (97) и по формуле (96)	при четком разделении
3,0	30	5	8
2,0	20	9	13
1,5	10	17	22
1,3	7	25	35
1,25	6	30	42
1,20	5	38	50
1,15	4	50	65
1,12	3	70	80
1,07	2	100	150