Анализ структур фазовых диаграмм расслаивающихся систем как основа создания схем разделения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.04, кандидат технических наук Криштоп, Евгения Андреевна

• Криштоп, Евгения Андреевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Криштоп, Евгения Андреевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения и сокращения

Введение

Глава 1. Основные закономерности фазового поведения гетероазеотропных

систем и способы их разделения

1.1. Анализ экспериментальных данных по фазовому равновесию расслаивающихся систем

1.2 Элементы диаграмм расслаивания бинарных и многокомпонентных систем

1.3 Локальные закономерности фазовых диаграмм расслаивающихся систем

1.4 Нелокальные закономерности диаграмм многофазных систем

1.5 Основные приемы и специальные методы разделения гетероазеотропных систем

1.6 Постановка задачи исследования

Глава 2. Анализ диаграмм расслаивания многокомпонентных систем с бинодальными многообразиями закрытого типа

2.1 Многокомпонентная система как совокупность симплексов меньшей размерности

2.2 Анализ диаграмм расслаивания многокомпонентной системы с бинодальным многообразием закрытого типа

2.3 Иллюстрация предложенной методики перечисления граничных составляющих на примере реальных систем

Глава 3. Термодинамико-топологический анализ фазовых диаграмм трех- и

четырехкомпонентных систем в понятиях нетто-концентраций

3.1 Исследование диаграмм состояния трехкомпонентных расслаивающихся систем с использованием нетто-концентраций компонентов

3.2 Термодинамико-топологический анализ закрытых бинодальных

поверхностей в четырехкомпонентных смесях

Глава 4. Взаимосвязь структуры фазовой диаграммы и области

работоспособности комплексов с расслаиванием

4.1 Принципы и алгоритм выделения областей работоспособности комплекса

4.2. Анализ балансовых соотношений для комплексов различной структуры и систем, относящихся к разным классам

4.3. Выделение областей работоспособности комплекса разделения модельных и реальных систем

4.3.1. Модельные системы

4.3.2. Реальные системы

4.4. Расчёт материального баланса комплексов разделения реальных систем

4.4.1 Расчёт материального баланса схем разделения смеси

изопропиловый спирт-дихлорэтан-вода

4.4.2. Расчёт материального баланса схем разделения смеси хлороформ-

метанол-вода

4.5 Влияние физико-химических особенностей фазовой диаграммы на

величину области работоспособности комплексов

Выводы

Список литературы

Приложение I

Приложение II

Обозначения и сокращения:

ау - коэффициент относительной летучести /-го иу'-го компонентов; (3, - коэффициент фугитивности ¿-го компонента; у, - коэффициент активности ¿-го компонента; Г, - комплекс коэффициентов активности; р' - плотность ¿-ой жидкой фазы; ф - число сосуществующих фаз;

о, - геометрический элемент диаграммы ¿-ой размерности; А - безразмерный параметр симметричной модели; Аг - азеотроп;

Ащ - геометрический элемент фазовой диаграммы, образованный п

компонентами и ф жидкими фазами; В, - критическое многообразие ¿-ой размерности;

С*-)

- особая точка, соответствующая положительному (отрицательному) седлу;

СМ - особая точка, соответствующая седлоузлу; </ - показатель преломления ¿-ой жидкой фазы; Б - количество потока дистиллята, кмоль/час;

EJ - многообразие островных областей у'-ой размерности в фазовой диаграмме;

/- вариантность системы (число степеней свободы); ^ - количество потока питания, кмоль/час

СЕ - избыточный термодинамический потенциал Гиббса, Дж/моль; К, - коэффициент распределения ¿-го компонента между паровой и жидкой фазами;

Ь, - парциальная молярная теплота испарения ¿-го компонента, Дж/моль; п - количество компонентов, образующих систему;

АЛ« - особая точка, соответствующая положительному (отрицательному) узлу;

Р°, - давление насыщенных паров чистого ¿-го компонента, мм.рт.ст.;

Р - общее давление системы, мм.рт.ст.; рВ

- давление при условии Банкрофта, мм.рт.ст.;

q - количество связей геометрического элемента нулевой размерности; г\г, Гц, т - набор параметров модели локальных составов раствора NRTL; RyH - универсальная газовая постоянная; сеймам _ размерН0СТЬ фазового симплекса;

R - флегмовое число;

Т- температура кипения жидкой смеси, °С; ТAz - температура кипения жидкой смеси в точке азеотропа, °С;

jE

- температура кипения жидкой смеси при условии Банкрофта, °С; х, - концентрация г-го компонента в жидкой фазе, м.д.;

xAz - концентрация z-го компонента в точке азеотропа, м.д.; х,\ х," - концентрации /-го компонента в сосуществующих жидких фазах, м.д.;

х* - концентрация /-го компонента в псевдоидеальной точке, м.д.;

yt - концентрация /-го компонента в паровой фазе, м.д.;

W- количество потока куба, кмоль/час;

ВКТР - верхняя критическая температура растворения;

ВТА - внутренний тангенциальный азеотроп;

ГТА - граничный тангенциальный азеотроп;

ДИПЭ - диизопропиловый эфир;

ИПС - изопропиловый спирт;

J1JTK - легколетучий компонент;

м.д. - мольные доли;

НКТР - нижняя критическая температура растворения;

РА - разделяющий агент;

TJIK - тяжелолетучий компонент;

ТП - тарелка питания;

ТТА - термодинамико-топологический анализ; ЧТТ - число теоретических тарелок;

Э - характеристика Эйлера, топологический инвариант полиэдра.

Аг - азеотропная точка;

С - число простых особых точек типа «седло» диаграммы дистилляционных линий; обозначение седловой точки на диаграммах;

СИ - число сложных особых точек типа «седлоузел» диаграммы дистилляционных линий; обозначение седлоузловой точки на диаграммах;

/ - индекс Пуанкаре особой точки;

Кк - коэффициент распределения &-ого компонента между равновесными паровой и жидкой фазами;

Мк - число особых точек диаграммы, образованных к компонентами;

N - число простых особых точек типа «узел» диаграммы дистилляционных линий; обозначение узловой точки на диаграммах;

п - число компонентов в равновесной системе жидкость-пар;

Р - давление, ед. изм. см. по месту;

Т - температура, ед. изм. см. по месту;

X = (х1?

хк - концентрация &-ого компонента в жидкой фазе, мольн. д.;

У = (у,,

у к - концентрация к-ото компонента в паровой фазе, мольн. д.;

ДДЛ - диаграмма дистилляционных линий;

ПППК - принцип перераспределения полей концентраций между областями разделения диаграммы дистилляции (ректификации);

ТРТ - точка расчёта температуры;

ТСС - точка сопряжённого состава;

Индексы

-/+ знак индекса Пуанкаре особой точки;

&Е [1; п] - число компонентов, образующих данную особую точку; порядковый номер компонента, в случае если речь идёт о концентрациях.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ структур фазовых диаграмм расслаивающихся систем как основа создания схем разделения»

Введение

В производствах основного органического и нефтехимического синтеза образуется большое количество различных по своим характеристикам смесей. Как правило, такие смеси включают азеотропы разной компонентности (преимущественно бинарные и тройные), порождающие сепаратрические многообразия в концентрационном симплексе; компоненты с ограниченной взаимной растворимостью, которые в свою очередь могут образовывать области расслаивания с различным числом сосуществующих жидких фаз. Такие физико-химические свойства смеси определяют в конечном итоге приемы, с помощью которых данная смесь может быть разделена.

Таким образом, исследование свойств смеси, определение основных ограничений, накладываемых на процесс ректификации, разбиение концентрационного симплекса на отдельные составляющие с целью поиска оптимальных вариантов разделения является главной задачей предпроектной стадии синтеза технологической схемы разделения.

Наличие в системе областей расслаивания позволяет применить специальные методы, основанные на сочетании ректификации и расслаивания. Данный прием является перспективным, поскольку расслаивание - процесс самопроизвольный, позволяющий предложить наиболее энергетически выгодные варианты разделения.

Таким образом, широкое применение специальных методов разделения азеотропных смесей, основанных на использовании эффекта расслаивания, требует дальнейшего развития термодинамической теории гетерогенных равновесий, исследования особенностей фазового поведения систем, содержащих компоненты с ограниченной взаимной растворимостью.

В настоящее время изучение свойств таких объектов, как правило, ограничивается бинарными и трехкомпонентными системами. В то же время большинство реальных систем являются многокомпонентными и характеризуются сложной структурой фазовой диаграммы расслаивания,

включающей большое многообразие гомогенных и расслаивающихся составляющих.

Возможность полного разделения жидкой смеси, поступающей из реакционного узла, однозначно определяется особенностями фазового равновесия. Важно иметь полное представление о структуре фазовой диаграммы всей системы в целом и ее отдельных составляющих.

Настоящая диссертационная работа посвящена развитию термодинамико-топологического анализа диаграмм фазового равновесия и разработке подходов к исследованию структур диаграмм фазового равновесия расслаивающихся смесей с целью создания энергоэффективных технологических схем разделения.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений.

В первой главе, представляющей собой литературный обзор, рассмотрены локальные и нелокальные закономерности формирования диаграмм, а также основные подходы к исследованию расслаивающихся систем. Описаны подходы к классификациям диаграмм парожидкостного равновесия и диаграмм расслаивания, представлены основные приемы разделения азеотропных смесей, особое внимание уделено реализации принципа перераспределения полей концентраций за счет сочетания ректификации и расслаивания.

Во второй главе предложен подход к исследованию структуры диаграммы фазового равновесия многокомпонентной системы с позиции выявления числа тех или иных составляющих, а также определения взаимосвязи между ними. В работе получена формула, применимая к многокомпонентным системам с любым числом компонентов, характеризующихся ограниченной взаимной растворимостью, позволяющая определять количество составляющих одной размерности, включающих любое число расслаивающихся компонентов. Также приведен подробный анализ структур диаграмм расслаивания для систем с числом компонентов от

4 до 10, включающих различное число пар расслаивающихся компонентов, в том числе для двух реальных пятикомпонентных систем, имеющих промышленное значение, что позволило подтвердить справедливость полученной формулы.

В третьей главе работы предложен подход к исследованию диаграмм фазового равновесия расслаивающихся смесей, базирующийся на использовании нетто-концентраций. Для перехода от диаграмм расслаивания в брутто-концентрациях к диаграммам в нетто-концентрациях была использована теория орграфов. В работе составлен полный атлас орграфов, соответствующих множеству структур диаграмм парожидкостного равновесия тройных систем, который позволил выявить определенные закономерности данного перехода. Вторая часть главы посвящена термодинамико-топологическому анализу бинодальной поверхности четырехкомпонентных систем, включающих одну пару компонентов с ограниченной взаимной растворимостью. Для данных систем также был применен подход, основанный на использовании нетто-концентраций и теории орграфов и получен атлас орграфов бинодальных поверхностей. Предлагаемый в настоящей работе подход (классификация структур орграфов бинодальной поверхности) может быть использован в качестве критерия, позволяющего термодинамически адекватно судить о математической модели фазового равновесия трех- и четырехкомпонентных систем с бинодальным многообразием закрытого типа.

Четвёртая глава посвящена выявлению взаимосвязи физико-химических особенностей структуры фазовой диаграммы и области работоспособности комплексов с расслаиванием. В работе предложен алгоритм выделения области работоспособности комплекса, основанного на сочетании ректификации и расслаивания, для трехкомпонентных систем с бинодальным многообразием закрытого типа. Для модельных и реальных трехкомпонентных систем, были предложены принципиальные схемы

разделения, основанные на сочетании ректификации и расслаивания, и проиллюстрирован алгоритм выделения областей работоспособности.

Работа выполнена на кафедре химии и технологии основного органического синтеза Московского государственного университета тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова, поддержана грантом РФФИ (проект № 11-03-00295-а) и государственным заданием Министерства образования и науки РФ (ЕЗН) в 2012 г. по теме № 1Б-1-353 «Фундаментальные основы и технологические принципы энергосбережения в массообменных процессах». Материалы диссертации докладывались на XVIII Международной конференции по химической термодинамике (Самара, 3-7 октября 2011 г.).

Заключение диссертации по теме «Технология органических веществ», Криштоп, Евгения Андреевна

Выводы

1) Получены формулы для расчета числа граничных расслаивающихся составляющих одной компонентности «-компонентной системы, включающей одну и две пары компонентов (с общим компонентом) с ограниченной взаимной растворимостью. Справедливость полученных формул подтверждена анализом диаграмм систем с числом компонентов от 3 до 10, а также вычислительным экспериментом для двух пятикомпонентных систем: система ацетон - хлороформ - метанол - этанол - вода (расслаивается составляющая хлороформ-вода); система ацетон - метанол - циклогексан -изопропанол - вода (расслаиваются составляющие метанол-циклогексан и циклогексан-вода).

Получена универсальная формула для расчета числа расслаивающихся составляющих /-компонентности «-компонентной системы: гр = —(п~кУ-— где&=2,. . га . (и-/)!(/-£)!

2) Предложен и рассмотрен подход к исследованию трехкомпонентных расслаивающихся систем с бинодалями закрытого типа, основанный на использовании нетто-концентраций компонентов в жидких фазах.

3) Разработана классификация и получен атлас, включающий 26 орграфов фазовых диаграмм, который позволяет поставить в соответствие конкретному множеству структур диаграмм жидкость-жидкость-пар значительно меньшее число орграфов.

4) На основе термодинамико-топологического анализа бинодальной поверхности закрытого типа четырехкомпонентных систем получено множество орграфов данных поверхностей. Отмечено, что внутренние особые точки порождаются четырехкомпонентным азеотропом узлового типа.

5) Предложен критерий оценки термодинамической адекватности математической модели равновесия жидкость-жидкость-пар, базирующийся на соответствии структуры бинодальной поверхности разработанным атласам орграфов.

6) Рассмотренно влияние взаимного расположения бинодали и сепаратрисы, наклона нод жидкость-жидкость, реализации четкого (получеткого) заданного разделения на величину области работоспособности комплекса, основанного на сочетании ректификации и расслаивания на примере модельных и реальных систем.

7) Для двух реальных и двух модельных трехкомпонентных систем предложены три принципиальные схемы разделения. На основе построения балансовых сетей выделены области работоспособности комплекса этих схем.

Для промышленных смесей изопропиловый спирт - дихлорэтан - вода и хлороформ - метиловый спирт - вода определены режимные параметры работы колонн, которые могут быть использованы на предпроектной стадии разработки технологии регенерации растворителей из водных смесей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Криштоп, Евгения Андреевна, 2013 год

Список литературы:

1. Фрэнсис JI. Равновесие жидкость - жидкость: пер. с англ. / под ред. Д.С. Циклеса. - М. : Химия, 1969. - 240 с.

2. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие. - М. - Л.: Наука, 1961. - 642 с.

3. Sorensen J.M., Arlt W. Liquid-Liquid Equilibrium Data Collection sparts / DECHEMA, - 1979, - P. 1980.

4. Серафимов JI.A., Челюскина Т.В., Шаронова Е.А. Биазеотропия в трехфазных системах // Вестник МИТХТ. - 2010. - Т.5. - № 5. - С. 52-57.

5. С. Уэйлес. Фазовые равновесия в химической технологии (в 2-х частях). - М.: Мир. - 1989. - 664 с.

6. Бриль Ж.А., Мозжухин A.C., Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Математическое моделирование при помощи ЭВМ равновесия жидкость -жидкость пар многокомпонентных смесей // ЖФХ. - 1973. - Т.47. - № 11 -С.2771.

7. Бриль Ж.А., Мозжухин A.C., Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Математическое моделирование при помощи ЭВМ равновесия жидкость -жидкость пар многокомпонентных смесей // ЖФХ. - 1974. - Т.48. - № 5

8. Тимофеев B.C. Физико-химические основы технологии разделения гетероазеотропных многокомпонентных смесей. Дис. ... докт. техн. наук. -М.:МИТХТ, 1974.

9. Береговых В.В. Исследование в области физико-химических основ ректификации тройных расслаивающихся смесей. Дис. ...канд. техн. наук.-М.: МИТХТ, 1971.

10. Петлюк Ф.Б., Иняева Г.В., Бриль Ж.А., Мозжухин A.C., Серафимов Л.А. Математическое моделирование промышленного разделения многокомпонентных многофазных систем //Сб. Нефтехимия и нефтепереработка: Вып. 3. -М.: ВНИПИНефть, 1973. - С. 138-152.

11. Бриль Ж.А. Математическое моделирование процесса гетероазеотропной ректификации. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1976.-23 с.

12. Иняева Г.В. Разработка и математическое моделирование технологических схем разделения расслаивающихся смесей. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1983. - 24 с.

13. Глебов М.Б. Моделирование процессов разделения расслаивающихся смесей. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1980.-20 с.

14. Жаров В.Т. Термодинамико-топологическое исследование открытых фазовых процессов и нелокальных закономерностей диаграмм фазового равновесия в гетерогенных системах различного типа. Дис. ... докт. хим. наук. - Л.:ЛГУ, 1969.

15. Тимофеев B.C., Серафимов J1.A., Береговых В.В. Свойства диаграмм фазового равновесия жидкость-пар гетероазеотропных смесей // Сб. трудов «Физико-химические основы ректификации». -М.: МИТХТ, 1970. -С. 30-39.

16. Серафимов JI.A., Фролкова А.К. Локальные закономерности структур фазовых диаграмм многофазных систем // Теор. осн. хим. технол. -1998. - Т. 32. - № 4. - С. 388 - 397.

17. Фролкова А.К., Серафимов Л.А. Локальные закономерности диаграмм паро-жидкостного равновесия многофазных систем // Теор. осн. хим. технол.-2001.-Т. 35,-№2.-С. 151-158.

18. Фролкова А.К., Сперанский A.B., Серафимов Л.А. Нелокальные закономерности диаграмм расслаивания многокомпонентных систем //Нелокальные закономерности диаграмм расслаивания многокомпонентных многофазных систем // ТОХТ. - 2002. - Т.36. - №2. - С. 147 - 155.

19. Серафимов Л.А., Фролкова A.B., Илларионов В.В. Элементы множества диаграмм бинарных систем. // Теор. осн. хим. технол. - 2011. -Т.45. - №3. - С. 354-358.

20. Бабурина JI.B., Маклашина H.С. Моделирование равновесий жидкость-жидкость-пар для бинарных и многокомпонентных систем // ЖФХ. - 1997. - Т.71. - №1. - С.86-90.

21. Фролкова А.К. Теоретические основы разделения многокомпонентных многофазных систем с использованием функциональных комплексов. Дис. ... докт. техн.наук. - Москва: МИТХТ, 2000.

22. Тимофеев B.C., Львов C.B., Серафимов Л.А. Некоторые вопросы конструирования технологических схем разделения гетероазеотропных смесей методом ректификации // Сб. трудов Физико-химические основы ректификации. - М.: МИТХТ, 1970. - С. 282-292.

23. Ханина Е.П. Исследование влияния структур фазовых диаграмм и рециклов на технологические схемы разделения. Дис. ... канд. техн. наук. -М.: МИТХТ, 1978.

24. Ханина Е.П., Павленко Т.Г., Фролкова А.К, Тимофеев B.C. Синтез технологических схем разделения трехкомпонентных расслаивающихся смесей // ЖПХ. - 1979. - T. LII. - № 7. - С. 1637-1639.

25. Ханина Е.П., Павленко Т.Г., Тимофеев B.C. Работоспособность установок разделения гетероазеотропных смесей с рециклами // ЖПХ. -1987. - Т.60. - № 1. - С. 215-218.

26. Павленко Т.Г., Ханина Е.П., Фролкова А.К, Тимофеев B.C. Взаимосвязь технологических схем разделения трехкомпонентных гетероазеотропных систем со структурами диаграмм фазового равновесия жидкость-жидкость-пар // Тез. докл. IV Всесоюз. конференции по ректификации, Уфа, 20-22 сентября 1978. - С. 295-298.

27. Фролкова А.К. Разделение азеотропных смесей. Физико-химические основы и технологические приемы: монография. М. : Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2010. - 192 с.

28. Серафимов Л.А., Фролкова А.К. Общие закономерности и

классификация бинарных жидких растворов в терминах избыточных

130

термодинамических функций. Методические указания. - М.: А/О Росвузнаука, 1992. - 40с.

29. Термодинамика равновесия жидкость-пар./ Под редакцией Морачевского А.Г. - Л.: Химия, 1989. - 344с.

30. Багатуров С.А. Перегонка и ректификация неидеальных растворов. Баку: Азнефтеиздат, 1951. - 392 с.

31. Gaw W.J., Swinston F.L. Occurrence of a Double Azeotrope in the Binary System Hexa Hurobenzene + Benzene. // Nature. - 1966. - V.212. - P.283.

32. Sristava R., Smith B.D. Total - Pressure Vapor - Liquid Equilibrium Data for Binary System of Diethy Ham in with Acetone, Acetonitrile and methanol.// j. Chem. End. Data. - 1985. - V.30. - №3. - P.308-313.

33. Коган И.В., Морачевский А.Г. Равновесие жидкость - пар в системе перфторбензол - бензол (образование двух азеотропов). //ЖПХ. -1972.-Т.45,- №8 - с.1888.

34. Шутова Г.В., Раева В.М., Кушнер Т.М., Серафимов JÏ.A. Исследование биазеотропии в системе пропионовая кислота -бутилпропионат // Журн. физ. химии. - 1992. - Т. 66. - № 3. - С. 832-835.

35. Шутова Г.В., Раева В.М., Кушнер Т.М., Серафимов JÏ.A. Исследование биазеотропии в системе масляная кислота - бутилбутират // Журн. общ. химии. - 1993.-Т. 66.-№ 1.-С. 171-176.

36. Нисельсон JI.A., Астахова Г.В. О равновесии жидкость - пар в системе сера - форфор, имеющей при экстремальные точки. //Доклад академии Наук СССР. - 1970. - Т. 192. - №6. - с. 1311.

37. Бабурина J1.B., Маклашина Н.С. Качественный анализ модели фазового равновесия жидкость-жидкость-пар на основе уравнения NRTL II Журн. физ. химии, - 1997.-Т. 71,-№4.-С. 637-641.

38. Свентославский В.А. Азеотропия и Полиазеотропия. - М. : Химия, 1968.-242 с.

39. Abid Chinikamala, Nouth George N., Taylor Z. Lowell Jr. Vapor-Liquid Equilibrium of Binary System containing Selected Hydrocarbons with Perfluorobenzene // J. Chem. Eng. Data. - 1973. - V. 18. - № 8. - P. 322-325.

40. Aucejo A., Monton J.B., Munoz R., Wisniak J. Double Azeotropy in the Benzene + Hexafluorobenzene System // J. Chem. Eng. Data. - 1985. - V. 30. - № 3. - P. 308-313.

41. Chai Kao C.-P., Paulatis M.E., Yokozeki A. Double Azeotropy in Binary Mixtures of NH3 and CHF2CF3 // Fluid Phase Equilibrium. - 1997. - V. 127.-P. 191-203.

42. Burguet M. C. Polyazeotropy in Associating Systems: The 2-MethylpropylEthanoate + Ethanoic Acid System // J. Chem. Eng. Data. - 1996. -V. 41.-P. 1191-1195.

43. Chai Kao C.-P., Miller R.N., Sturgis J.F. Double Azeotropy in Binary Mixtures 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5,-Decafluoropentane+Tetrahydrofuran //J. Chem. Eng. Data. - 2001. - V. 46. - P. 229-233.

44. Шутова В.Г. Физико-химические закономерности биазеотропии в бинарных системах. Дис. ... канд. хим. наук. -М. : МИТХТ, 1992. - 193 с.

45. Нисельсон J1.A. Равновесия кристаллы-жидкость и жидкость-пар в системах NbCl5-NbF5 и TaCl5-TaF5 // Журн. неорг. химии. - 1973. - Т. 18. -№ 11.-С. 3063-3067.

46. Челюскина Т.В. Термодинамико-топологический анализ трехкомпонентных систем с двумя тройными азеотропами. Дис. ... канд. техн. наук. -М. : МИТХТ, 2001.- 169 с.

47. Челюскина Т.В., Кушенр Т.М. Диаграмма парожидкостного равновесия в системе бензол - перфторбензол - метилпропионат с двумя тройными азеотропами // Журн. физ. химии. - 2001. - Т. 75. - №7. - С. 13241330.

48. Челюскина Т.В., Кушнер Т.М. Диаграмма парожидкостного равновесия в системе бензол - перфторбензол - трет-амиловыйспирт с двумя

тройными азеотропами // Журн. физ. химии. - 2002. - Т. 76. - № 2. - С. 369373.

49. Кушнер Т.М., Малых Г.Б. Система бензол - перфторбензол -спирты с двумя тройными азеотропами при различных давлениях // Журн. физ. химии, - 2003.-Т. 77. -№11.- С. 2084-2089.

50. Трейбал Р. Жидкостная Экстракция. - М. : Химия, 1966. - 724 с.

51. Зенин Г.С., Привалова Т.А., Пенкина Н.В. Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах: Учебное пособие. -СПб.: СЗТУ, 2003,- 114 с.

52. Палатник JI.C., Ландау А.И. Фазовые равновесия в многокомпонентных системах.: Изд. Харьковского университета, 1961. - 98 с.

53. Серафимов J1.A. Преобразование Лежандра и его роль в химической технологии. //Ученые записки МИТХТ. 2001г., в. 3. - С.4-12.

54. Ефимов Н.В., Розендорн Э.Р. Линейная алгебра и многомерная геометрия. - М.: Наука, 1970. - 527 с.

55. Фролкова А.К., Серафимов Л.А. Закономерности отображения векторного поля нод жидкость - пар на поле градиентов температур (давлений) в многофазных системах // ТОХТ. - 1999. - Т 33. - № 6. - С. 622.

56. Жаров В.Т., Серафимов Л.А. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. - Л.: Химия, 1975. - 240 с.

57. Серафимов Л.А. Термодинамико-топологический анализ и проблемы разделения многокомпонентных полиазеотропных смесей // Теорет. основы хим. технологии. - 1987. - Т. 21. - № 1. - С. 74-85.

58. Serafimov L.A. Thermodynamic and Topological Analysis of Liquid-Vapor Phase Equilibrium Diagrams and Problems of Rectification of Multicomponent Mixtures // Mathematical Methods in Contemporary Chemistry. Amsterdam The Netherlunds: Gordon and Breach Publishers. - 1996. - P. 557-605.

59. Серафимов Л.А, Благов С.А., Солохин А.В. Новые формы правил азеотропии // ТОХТ. - 2000. - Т. 34. - №2. - С. 178-182.

60. Фролкова А.К., Серафимов JI.A, Шаронова Е.А., Фролкова А.В. Исследование диаграмм состояния расслаивающихся систем с использованием нетто-концентраций компонентов // ТОХТ. - 2012. - Т. 46. -№4.-С. 441-452.

61. Серафимов J1.A, Фролкова А.К. Фундаментальный принцип перераспределения полей концентраций между областями разделения как основа создания технологических комплексов //ТОХТ. - 1997. - Т. 31 - №2. -С. 193-201.

62. Фролкова А.К., Серафимов JT.A. Фундаментальные проблемы технологии разделения сложных многокомпонентных смесей //Вестник МИТХТ. - 2007. - Т.2. - №1. - С.3-14.

63. Фролкова А.К., Серафимов JI.A., Павленко Т.Г. Определение условий существования стационарных режимов работы комплексов с рециклами разделения тройных смесей // Теор. осн. хим. технол. - 1992. - Т. 26.- №2.-С. 281.

64. Veerle Van Hoof, Chris Dotremont, Anita Buekenhoudt. Perfomance of Mitsui NaA type zeolite membranes for the dehydration of organic solvents in comparison with commercial polymeric pervoporation membranes. Separation and Purification Technology. - 2006. - V. 48. - № 3. - P. 304-309.

65. S. Skouras, S. Skogestad. Time requirements for heteroazeotropic distillation in batch columns. Computers and Chemical Engineering. - 2004. - V. 28,-№9.-P. 1689-1700.

66. S. Skouras, S. Skogestad. Separation of ternary heteroazeotropic mixtures in a closed multivessel batch distillation-decanter hybrid. Chemical Engineering and Processing. - 2004. - V. 43. - № 3. - P. 291-304.

67. S.K. Wasylkiewisz, Leo C, Kobulka, F. J. L. Castillo. Synthesis and design of heterogeneous separation systems with recycle stream. Chemical Engineering Journal. - 2003. - V. 92. - №1-3. - P. 201-208.

68. Серафимов Л.А., Писаренко Ю.А., Тимофеев B.C. Реакционно-маееообменные процессы: проблемы и перспективы // Теорет. основы хим. технологии. - 1993. - Т. 27. - № 11. - С. 4-13.

69. Солохин A.B. Системный анализ рециркуляционных и совмещенных реакционно-ректификационных процессов. Дис. ... докт. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1996.

70. Серафимов Л. А. Правило азеотропии и классификация многокомпонентных смесей. VIII. Общие закономерности тангенциальной азеотропии //Журн. физ. химии. - 1971. - Т. 45. - № 5. - С. 1140-1147.

71. Серафимов Л. А. Правило азеотропии и классификация многокомпонентных смесей. IX. Тангенциальная азеотропия и общее соотношение между особыми точками разных типов //Журн. физ. химии. -1971. - Т. 45. - № 6. - С. 1473 - 1476.

72. Серафимов Л. А. Правило азеотропии и классификация многокомпонентных смесей. X. Двукратно тангенциальные азеотропы //Журн. физ. химии. - 1971. -Т. 45. - № 7. - С. 1620-1625.

73. Львов C.B. Некоторые вопросы ректификации бинарных и многокомпонентных смесей. - М.: Изд. АН СССР, 1960. - 166 с.

74. Гельперин Н.И., Новикова К.Е. //Журн. прикл. Химии. -1961. - Т. 34.-№9.-С. 11-16.

75. Кушнер Т.М., Тациевская Г.И., Серафимов Л.А., Львов C.B. Выделение низших карбоновых кислот из фракции оксидата прямогонного бензина//Хим. пром. - 1969.-№ 1.-С. 20-23.

76. Раева В.М. Особенности поведения азеотропных смесей и их разделение при варьировании давления. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1998.

77. Балашов А.Л., Данов С.М., Чернов А.Ю. Получение 1,3-диоксоланов в режиме совмещения химической реакции и экстрактивной ректификации //Наукоемкие хим. технологии: материалы IV междунар. научно-техн. конф. Волгоград. -1996. - С. 113-114.

78. Фролкова А.К., Раева В.М., Серафимов JI.A. Концентрационные области существования тройных азеотропов в системах с разноименными отклонениями от идеального поведения //ТОХТ. - 2006. - Т. 40. -№ 1. - С. 42.

79. Раева В.М., Серафимов JI.A. Выявление концентрационных областей существования тройных азеотропов. I. Системы с одноименными отклонениями от идеального поведения // ТОХТ. - 2004. - Т. 38. - № 6. - С. 683.

80. P. Varbanov, A. Klein, J. - U. Repke, G. Wozny. Minimising the startup duration for mass- and heat-integrated two column distillation systems: A conceptual approach. Chemical Engineering and Processing. - 2008. - V. 47. - P. 1456-1469.

81. R. Munoz, J.B. Monton, M.C. Burguet, J. De la Torre. Separation of isobutyl alcohol and isobutyl acetate by extractive distillation and pressure-swing distillation: Simulation and optimization. Separation and Purification Technology. -2006.-V. 50,-№2.-P. 175-183.

82. Марченко H.M., Полякова JI.В., Ефремов С.А., Мисько И.Г., Гарбер Ю.Н. Сопоставление энергетических затрат на разделение смеси диметилформамид-циклогексанон в технологических комплексах с варьированием давления гетероазеотропной ректификации //Журнал прикладной химии. - 1991. - №7. - С. 1480-1485.

83. Estela Lladosa, Juan В. Monton, MaCruz Burguet, Rosa Munoz. Effect of pressure and capability of 2-metoxyethanol as a solvent in the behavior of a diisopropyl ether-isopropyl alcohol azeotropic mixture. Fluid Phase Equilibria. -2007. - V. 262. - № 1-2. - P. 271-279.

84. Thomas Grutznera, Hans Hassea, Neven Langb, Markus Siegertb, Eckhard Straferb. Development of a new industrial process for trioxane production. 2007. Chemical Engineering Science. - 2007. - V. 62. - № 18-20. - P. 5613-5620.

85. Коган В.Б. Азеотропная и экстрактивная ректификация. - JL: Химия, 1971,- 432с.

86. Бенедикт М., Рубин JT. Экстрактивная и азеотропная ректификация / М. Бенедикт, JI. Рубин // Физическая химия разделения смесей: сборник, пер. с англ. / под ред. H.H. Жаворонкова. - М. : Изд-во «Иностр. лит-ра», 1949. -№ 1. - С. 73-123.

87. Васильева И.И., Тывина Т.Н., Дмитриева И.В. Очистка фенола от гидроксиацетона и 2-метилбензофурана методом ректификации // Российский химический журнал (Ж. Рос. хим. об-ва им. Менделеева). - 2008. -Т. 1JI1. -№4. - С. 117-124.

88. Тимофеев B.C., Полякова Е.В., Ханина Е.П., Павленко Т.Г. Автоэкстрактивная ректификация как способ преодоления ограничений, обусловленных структурой диаграммы фазового равновесия жидкость-пар // материалы всесоюзной конференции по ректификации. Уфа. - 1978. - С. 298302.

89. Фролкова А.К., Павленко Т.Г., Тимофеев B.C. О некоторых особенностях разделения многокомпонентных смесей автоэкстрактивной ректификацией // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1980. - № 7. - С. 33-35.

90. K.Koczka, J. Manczinger, P. Mizsey, Z. Fonyo. Novel hybrid separation processes based on pervaporation for THF recovery. Chemical Engineering and Processing. - 2007. - V. 46. - № 3. - P. 239-246.

91. A. Szanyi, P. Mizsey, Z. Fonyo. Separation of highly nonideal quaternary mixtures witn extractive heterogeneous-azeotropic distillation. Chem. Biochem. Eng. Q. -2005. - V. 19.-№2.-Pp. 111-121.

92. Кива B.H., Тимофеев B.C., Виджесингхе А.М.Д.Ч., By Там Хюэ. Разделение бинарных азеотропов ректификацией с легкокипящим зеотропным агентом // материалы V Всесоюз. конф. По теории и практике ректификации. Северодонецк. - 1984. -Ч. 1. - С. 19-21.

93. Серафимов Л.А., Кушнер Т.М., Тациевская Г.И. К вопросу о

физико-химических основах экстрактивной ректификации с нелетучим

137

агентом 11 Разделение неидеальных жидких смесей: сб. науч. тр. Барнаул.: АПИ, 1974. В. 41.- С. 31-44.

94. Уморен Питер Самуэль. Применение процесса парциальной конденсации при разработке энергосберегающей технологии разделения сложных смесей. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ. 1990.-22 с.

95. Фролова Е.И. Разработка совмещенного процесса получения этилформиата: автореф. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИТХТ, 1992. - 22 с.

96. Писаренко Ю.А., Фролкова А.К., Серафимов Л.А., Тимофеев B.C. Оценка эффективности использования экстрактивной ректификации при организации реакционно-массообменных процессов // Хим. пром. - 1993. -№5 (183).-С. 31-34.

97. Луканов Д.А. Выбор разделяющих агентов для совмещенных реакционно-экстрактивно-ректификационных процессов. Дисс. ... канд. техн. наук. - М. : МИТХТ, 1991. - 173 с.

98. Кириченко Г. А. Исследование физико-химических основ технологии разделения продуктов алкилирования фенола метанолом на у-окиси алюминия: автореф. Дис.... канд. техн. наук. -М.: МИТХТ, 1981.-31 с.

99. Кива В.И., Кириченко Г.А. Особенности ректификации с двухпоточной подачей питания // Нефтехимические процессы в многофазных системах: сб. науч. тр. М.: ЦНИИТЭНЕФТХИМ, 1980. - С. 108-115.

100. Комарова Л.Ф. Создание малоотходных и безотходных технологий с использованием специальных видов ректификации и первапорации: дисс. ... докт. техн. наук. Барнаул: АПИ, 1997. - 354 с.

101. Фролкова А.К. Разработка технологических схем разделения полиазеотропных смесей с использованием автоэкстрактивной ректификации: дисс. ... канд. техн. наук. - М. : МИТХТ, 1980. - 134 с.

102. Bauer М.Н., Stichlmair J., Koehler J., Snadler N. Retrofit Design and Economic Optimization of an Extractive Distillation Process // The First European

Congress on Chemical Engineering, Florence, Italy. - May 4-7 1997. - V.l. - P. 653-661.

103. Мирошниченко A.A. Исследование сравнительной эффективности физико-химических методов очистки веществ // Журн. прикл. химии. - 1982. - Т. 55. - №3. - С. 521-526.

104. Тациевская Г.И., Мещерякова H.A., Кушенр Т.М., Серафимов JI.A. Исследование возможности обезвоживания смеси ацетон-метанол-этанол-вода // Разделение неидеальных жидких смесей: сб. науч. тр. Барнаул: АПИ, 1974. В. 41.- С. 201-211.

105. Hua-Jiang Huang, Shri Ramaswamy, U.W. Tschirner, B.V. Ramarao. A review of Separation technologies in current and future biorefmeries. Separation and Purification Technology. - 2008. - V. 62. - №1. - P. 1-21.

106. Ana B. Pereiro, Ana Rodrrigue. Azeotrope-breaking using [BMIM] [MeS04] ionic liquid in an extraction column. Separation and Purification Technology. - 2008. - V. 62. - JV«3. - P.733-738.

107. Лапшина В.Б. Разработка технологии разделения полиазеотропных смесей растворителей, образующихся в производстве синтетической аскорбиновой кислоты. Дис. ... канд. техн. наук. - М .: МИТХТ, 1988.- 145 с.

108. Фролкова A.B., Челюскина Т.В., Фролкова А.К. Разделение четырехкомпонентной системы ацетон - хлороформ - этанол - вода автоэкстрактивно-гетероазеотропной ректификацией // Вести. МИТХТ. -2010.-Т, 5,-№6. -С. 27-31.

109. Писаренко Ю.А., Фролкова А.К., Серафимов Л.А., Тимофеев B.C. Оценка эффективности использования экстрактивной ректификации при организации реакционно-массообменных процессов // Хим. пром. - 1993. -№5(183).-С. 31-34.

110. Schlunder E.-U. Die Diffusions-distillation-ein nenes Tremverfahren zur Zerlegung Azeotroper Gemische // Chem. Ing. Techn. - 1983. B. 55. - № 4. -P.301-303.

111. Тимофеев B.C., Пономарев В.H., Байкалова H.M., Рудаковская Т.С. Разработка принципиальной технологической схемы разделения смеси ацетон-метанол-этилацетат-вода // Сб. трудов "Физико-химические основы ректификации". - M.: МИХМ, 1977. - С. 180-192.

112. Береговых В.В., Тимофеев B.C., Васильева О.В., Серафимов JI.A. Ректификация трехкомпонентной гетероазеотропной смеси н-бутанол-вода-н-бутилацетат // Хим. пром. - 1973. - №3. - С.29-32.

113. Фролкова А.К., Серафимов JI.A., Павленко Т.Г. Влияние структуры диаграммы фазового равновесия и состава исходной смеси на работоспособность комплексов разделения с рециклами // Теор. осн. хим. технол. - 1992. - Т. 26. - № 3. - С. 425.

114. Петлюк Ф.Б., Серафимов JI.A. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет. - М.: Химия, 1983. - 303 с.

115. Гришунин A.B., Балашов М.И., Серафимов Л.А., Львов C.B. Синтез комплексов ректификационных колонн для разделения трехкомпонентных азеотропных смесей с использованием принципов переходимости разделяющих многообразий // Разделение неидеальных жидких смесей: сб. науч. тр. Барнаул: АПИ, 1974. В. 41. - С. 184-193.

116. Балашов М.И., Гришунин A.B., Серафимов Л.А., Львов C.B. Исследование структур диаграмм непрерывной ректификации в системах с разделяющими II типа // Фазовые равновесия и разделение смесей в процессах нефтехимического синтеза: сб. науч. тр. - Л.: Изд-во ВНИИНефтехим., 1974.-С. 127-137.

117. Гришунин A.B., Балашов М.И., Серафимов Л.А., Львов C.B. Исследование разделяющих многообразий I и II типа областей непрерывной ректификации // Разделение неидеальных жидких смесей: сб. науч. тр. Барнаул: АПИ, 1974. В. 41. - С. 45-59.

118. Гришунин A.B. Исследование областей непрерывной ректификации: автореф. Дис. ... канд. техн. наук. - М. : МИТХТ, 1975. - 30 с.

119. Фролкова А.К., Крупинова О.Н., Серафимов JI.A. Гомологический ряд разделительный комплексов, основанных на кривизне разделяющего многообразия // Наукоемкие хим. технологии: материалы. V междунар. научно-техн. конф. Ярославль: 1998. - С. 54-56.

120. Фролкова А.К., Раева В.М., Серафимов JI.A. Синтез технологических схем разделения азеотропных смесей на базе функциональных комплексов // Наукоемкие хим. технологии: материалы III междунар. научно-техн. конф. Тверь: 1995. - С. 45-47.

121. Фролкова А.К., Крупинова О.Н., Серафимов JI.A. Исследование гомологических рядов разделительных комплексов, основанных на кривизне разделяющего многообразия//Хим. пром. - 1999. -№ 7.-С. 33-38.

122. Полякова Е.В., Павленко Т.Г., Кулабухова Н.П. и др. Исследование особенностей процесса ректификации гетероазеотропных смесей // Сб. трудов "Физико-химические основы ректификации". -М.: МИХМ, 1977.-С. 160-170.

123. Полякова Е.В., Павленко Т.Г., Кулабухова Н.П., Тимофеев B.C. Исследование процесса ректификации гетероазеотропной смеси метанол-винилацетат-вода //Сб. трудов "Физико-химические основы ректификации". -М.:МИХМ, 1977.-С. 171-179.

124. Бельдеева JI.H. Разработка технологии разделения водных смесей спиртов С1-С4 и их алкилацетатов на примере смеси вода-бутанол-бутилацетат: Автореф. Дис. ... канд. техн. наук. Ангарск, 1992. - 24 с.

125. Рогова Н.Б. Разработка процесса разделения летучих растворителей в производстве магнитных лент. Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Томск, 1986. - 18 с.

126. Зимин А.И. Кавитационная ректификация двухкомпонентных смесей // Теорет. основы хим. технологии. - 1997. - Т. 31. - № 2. - С. 184192.

127. Ptasinnski KJ., Kerkhof PJ.A.M. Developments in Electrikally

Enharned Seperation Processes // Energy Efficiency in Process Technology

141

//Commission of the European Communities. Elsevier Applied Science. - P. 485494.

128. Ларикова И.В., Коломеер Г.Г., Пебалк B.JI. Сопряжение экстракции и ионообменной сорбции для разделения фенолсодержащих смесей // Хим. пром. - 1989. - №3. - С. 175-177.

129. Дытнерский Ю.И., Быков И.Р. Испарение через мембрану как альтернатива азеотропной ректификации // Хим. пром. - 1989. - № 8. - С. 569-577.

130. Ван-дер-Ваальс И.Д. Курс термостатики. Термические равновесия материальных систем по лекциям И.Д. Ван-дер-Ваальса / Сост. Ф. Констамм / Пер. с нем. - М.: ОНТИ. - 1936. - 452 с.

131. Сторонкин A.B. Термодинамика гетерогенных систем. Ч. 1 и 2. -Л.: Изд. ЛГУ, - 1967.-447 с.

132. Серафимов Л.А., Тимофеев B.C., Тимошенко A.B. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. - М.; Высш. шк., 2010.

133. Гиббс, Дж.В. Термодинамические работы М. - Л.: ГИТТЛ, 1950.

134. Серафимов Л.А., Фролкова A.B., Медведев Д.В., Семин Г.А.. Синтез фазовых портретов диаграмм четырехкомпонентных систем. Определение типа четырехкомпонентного азеотропа и цепи возможных структур // Вестник МИТХТ. - 2011. - Т.6. - №3. - С.55-60.

135. Серафимов Л.А., Фролкова A.B., Медведев Д.В., Семин Г.А. Синтез фазовых портретов диаграмм четырехкомпонентных систем. Определение знака индекса особой точки, соответствующей четырехкомпонентному азеотропу // Вестник МИТХТ. - 2011. - Т. 6. - № 2. -С. 104-111.

136. Серафимов Л.А., Фролкова A.B., Медведев Д.В., Семин Г.А. Определение структуры диаграммы четырёхкомпонентной смеси на основе её развёртки // Теорет. основы хим. технологии. - 2012. - Т. 46. - № 2. -С.154-161.

137. Серафимов JI.А. Теоретические принципы построения технологических схем ректификации неидеальных многокомпонентных смесей. Дисс. ...докт.техн.наук. -М.: МИТХТ, 1968.

138. Виленкин Н.Я. Комбинаторика. М.: Издательство «Наука», главная редакция физико-математической литературы, 1969.

139. Серафимов Л.А., Фролкова А.К. Термодинамико-топологический анализ фазовых диаграмм как основа синтеза схем разделения - М.: МИТХТ, 2004. - 90 с.

140. Renon H., Prausnitz J.M. // Amer. Inst. Chem.Engng. J. - 1968. - V. 14. - №1 -P.135.

141. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Справочник по растворимости. - М., Л.: Изд-во АН СССР, 1961.

142. Огородников С.К., Лестева Т.М., Коган В.Б. Азеотропные смеси. Справочник. Под ред. проф. Когана В.Б. - Л.: Изд-во «Химия», 1971.

143. Тимофеев B.C. Физико-химические основы технологии разделения гетероазеотропных многокомпонентных смесей. Дисс....докт. техн. наук. - М. МИТХТ, 1974.

144. Петлюк, Ф.Б. Термодинамико-топологический анализ диаграмм фазового равновесия полиазеотропных смесей. 2. Алгоритм построения структурного графа для трехкомпонентных смесей / Ф.Б. Петлюк., В.Я. Киевский., Л.А.Серафимов //Журн. физ. химии. - 1975. -Т.49. - № 12.-С. 3105-3108.

145. Серафимов, Л.А. Структурные орграфы и матрицы фазовых портретов трехкомпонентных смесей. Учебно-методическое пособие /Л.А. Серафимов, А.К. Фролкова // М: ИПЦ МИТХТ. - 1998. - 60 с.