1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 8, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 8, стр. 921-926

О зависимости эффективного коэффициента разделения от температуры испарения и степени дистилляции

А. И. Кравченко 1, *, А. И. Жуков 1

1 Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт” Национальной академии наук Украины
61108 Харьков, ул. Академическая, 1, Украина

* E-mail: krwchnko@gmail.com

Поступила в редакцию 08.02.2023
После доработки 10.04.2023
Принята к публикации 11.04.2023

Аннотация

Установлена принципиальная возможность пошагового вычисления зависимостей эффективного коэффициента разделения β при дистилляции и сублимации от температуры испарения T и степени дистилляции g. Существование зависимостей β(T) и β(g) рассматривается как следствие изменения распределения примеси в испаряющемся материале при изменении T и g. Расчеты зависимостей β(T) и β(g) основаны на использовании уравнения Бартона–Прима–Слихтера и на расчетах распределения примеси в испаряющемся материале при заданных параметрах вещества и материала. Приведены результаты расчетов названных зависимостей на примере модельного материала на основе бериллия.

Ключевые слова: дистилляция, сублимация, рафинирование, коэффициент разделения, диффузионный слой, уравнение Бартона–Прима–Слихтера, число Пекле

Список литературы

  1. King C.J. Separation processes. Second edition. N.Y.: Dover Publication, 2013.

  2. Девятых Г.Г., Еллиев Ю.Е. Глубокая очистки веществ. М.: Высшая школа, 1990. 192 с.

  3. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Изд. 2. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. 368 с.

  4. Нисельсон Л.А., Ярошевский А.Г. Межфазовые коэффициенты распределения. Равновесия кристалл – жидкость и жидкость – пар. М.: Наука, 1992. 399 с.

  5. Кириллов Ю.П., Кузнецов Л.А., Шапошников В.А., Чурбанов М.Ф. Влияние диффузии на глубину очистки веществ дистилляцией // Неорган. материалы. 2015. Т. 51. № 11. С. 1177–1182. https://doi.org/10.7868/S002337X15100085

  6. Жуков А.И., Кравченко А.И. Расчет сублимации с учетом диффузии примеси // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 6. С. 662–668. https://doi.org/10.1134/S0020168517060161

  7. Кравченко А.И., Жуков А.И. Температурная зависимость диффузионного числа Пекле в процессах сублимации некоторых простых веществ // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 7. С. 789–795. https://doi.org/10.1134/S0020168521070101

  8. Kravchenko A.I., Zhukov A.I., Datsenko O.A. Temperature Dependences of the Peclet Number in Sublimation Processes of Simple Substances // Probl. At. Sci. Technol. 2022. № 1. P. 13–16. https://vant.kipt.kharkov.ua/

  9. Кравченко А.И., Жуков А.И. Коэффициенты разделения и числа Пекле в испарительных процессах рафинирования веществ с простой основой при температурах вблизи от температур плавления // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 8. С. 891–897. https://doi.org/10.31857/S0002337X22080073

  10. Пазухин В.А., Фишер А.Я. Разделение и рафинирование металлов в вакууме. М.: Металлургия, 1969. 204 с.

  11. Несмеянов А.Н. Давление пара химических элементов. М.: Из-во АН СССР, 1961. 396 с.

  12. Кристаллизация из расплавов: Справочное изд. Пер. с нем. / Под ред. Бартел И., Буриг Э., Хайн К., Кухарж Л. М.: Металлургия, 1987. 320 с.

  13. Burton J.A., Prim R.C., Slichter W.P. The Distribution of Solute in Crystals Growth from the Melt. 1. Theoretical // J. Chem. Phys. 1953. V. 21. № 11. P. 1987–1991.

  14. Бартон Дж.А., Прим Р.К., Слихтер В.Р. Распределение примесей в кристаллах, выращенных из расплава. Ч. 1. Теория // Германий / Под ред. Петрова Д.А. М.: Иностранная лит., 1955. С. 74–81.

  15. Ostrogorsky A.G. Film Thickness and Convection Coefficient Formulations of keff // J. Serbian Soc. Comput. Mech. 2012. V. 6. № 1. P. 97–107. http://www.sscm.kg.ac.rs/jsscm/downloads/Vol6No1/Vol6No1_07.pdf

  16. Ostrogorsky A.G. Empirical Correlations for Natural Convection, Δ and keff // J. Cryst. Growth. 2015. V. 426. P. 38–48.

  17. Voloshin A.E., Prostomolotov A.I., Verezub N.A. On the Accuracy of Analytical Models of Impurity Segregation during Directional Melt Crystallization and Their Applicability for Quantitative Calculations // J. Cryst. Growth. 2016. V. 453. P. 188–197.

  18. Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. М.: МИСиС, 2005. 362 с.

  19. Багоцкий В.С. Диффузионный слой // Физический энциклопедический словарь (в 5 томах). М.: Сов. энциклопедия, 1960. Т. 1. С. 621.

  20. Багоцкий В.С. Основы электрохимиии. М.: Химия, 1988. 400 с.

  21. Papirov I.I., Kravchenko A.I., Mazin A.I., Shiyan A.V., Virich V.D. Impurity distributions in a Magnesium Sublimates // Probl. At. Sci.Technol. 2016. № 1. P. 21–22. https://vant.kipt.kharkov.ua/

  22. Кравченко А.И. Соотношение между эффективным и идеальным коэффициентами разделения при дистилляции и сублимации // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 4. С. 423–430. https://doi.org/10.7868/S0002337X16040096

  23. Воротынцев В.М., Мочалов Г.М., Трубянов М.М., Шабыкин Д.Н. Температурная зависимость коэффициента разделения в прерывистой дистилляции аммония в температурном интервале между нормальной температурой кипения и критической температурой // ТОХТ. 2014. Т. 48. № 1. С. 60–65. https://doi.org/10.7868/S0040357114010151

  24. Кравченко А.И. Зависимость эффективного коэффициента разделения в некоторых металлических системах основа–примесь от степени перегонки // Неорган. материалы. 2015. Т. 51. № 2. С. 146–147. https://doi.org/10.1134/S0020168515010091

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал