![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 48 ![]() положенных одна за другой, ваннах Д и dg, также выложенных свинцом и наполненных первоначально водой. Каждая ванна также кончается прессом со стеклянным шабером 3. Вследствие прохождения через ванны ленты бумаги, покрытой к-той, концентрация содержимого их иостепенно повышается, доходя в первой до 25° В6 и во второй до 12° Вё. К-ту 25° В6 из первой промывной ванны направляют на регенерацию-выпарку в открытых свинцовых сковородах до 45° В6. Последняя, смешиваясь с продажной кислотой 66° Вё, поступает в ванну рабочей кислоты крепостью 52-58° Вё. По освобождении первой промывной ванны в нее перепускают кислоту из второй крепостью 12° Вё. Вторую ванну при этом наполняют водой. После промывки в ваннах бумага проходит для дальнейшей отмывки кислоты между водяными спрысками е. Путь охлаждения бумаги между спрысками зависит от плотности бумаги: тонкие бумаги проходят меньший путь, толстые - больший путь. Для этой цели признается наиболее целесообразным расположение спрысков в виде тур-мочки (фиг. 2). Тонкие сорта П. проходят путь 1-2-3-4, толстые i-5-4. Чтобы нейтрализовать последние не смытые водой остатки к-ты, за спрысками делают ,. пделочную ван- d{}>c>a ну ж. Образую-- щийся при этом ![]() ![]() на поверхности бумаги сульфат легко смывается спрысками е. Отмытая таким образом от кислоты бумага перед сушкой проходит, для придания окончательному продукту гибкости и эластичности, ванну з, наполненную гигроскопическими веществами, например глицерином 3° Вё. После этого П. поступает в сушильную часть и, аналогичную сушильной части бумажной машины. Особенностью этой сушильной части является устройство первых двух-трех цилиндров из кислотоупорного материала (бронзовые или покрытые медной рубашкой) и отсутствие на первых цилиндрах сукон, вследствие загрязняемости их глицерином. Цилиндры делаются диам. не более 1 250 мм с целью предоставления возможности луч- шего удаления иаров воды из бумаги при частой перемене сушильной поверхности, тле. плотная пергаментная бумага, обтягивая сушильный цилиндр, не пропускает паров. Существуют, кроме описанной выше машины, для изготовления П. другие, позволяющие избежать регенерацию серной к-ты как отдельного процесса (фиг. 3). Основное ютличие этих последних машин состоит в том, что они имеют 4 кислотных ванны а, б, в, г, с к-той крепостью 52-54° Вё, 30-38° Вё, 20-25° Вё и 8-12° Вё. Все эти ванны взаимно соединены одна с другой. Далее следует окончательная промывка при помощи спрыс- ков дне, после чего бумагу пропускают через глицериновую ванну ж и наконец через сушильную часть з. В первую ванну рабочей к-ты добавляется свежая продажная серная к-та 66° Вё, в последнюю-вода. Перепуск к-ты производится из ванн меньшей крепости в ванны большей крепости. Все кислотные ванны снабжены устройством для охлаждения кислоты. Все валы заключены в резиновые рубашки. Валики, направляющие бумагу,-свинцовые. Скорость этих .машин невелика: при П. 60 г/м^-50 м/мин, (нагрузка всей сушильной части 150-160 кг/м^ в 24 ч. Расход серной к-ты 66° Вё составляет 0,5-1 кг на 1 КЗ П. Усадка П. при -сушке составляет до 10%. Готовый продукт имеет больший вес'1 (в г), чем поступающая для его изготовления бумага. Так, вес в 1 бумаги для пергаментации 50, 65, 125 г, вес в 1 л* полученного из нее пергамента -57, -74, -145 г. Брак, получаемый при изготовлении П., как сухой, так и в особенности мокрый (кислотный), не возвращается в производство благодаря трудности его переработки и поэтому является прямой потерей производства. Этим и объясняется тихоходность машин, изготовляющих П., т. к. потери при быстроходности м. б. больше, чем полученная от этого экономия. Лит.: Бумажник-практик , М., 1928, 4; Бумажная промьннленность , М., 1928, 1 и 2; Wochenblatt f. Papierfabrikation , Biberach, 1928, 1 п 3; М u 11 er F., Die Papierfabrikation u. deren Maschinen*, Biberach, 1926, B. 2; Herzberg W., Papierpriifung, 5 Aufl., В., 1928,- Sutermelster Б., Chemistry of Pulp a. Paper Making, N. Y., 1920. B. Маиошии. ПЕРГАМИН, бумага, по своей более низкой стоимости употребляемая вместо растительного пергамента при упаковке преимущественно жирных веществ. Пергамин обладает в общем свойствами растительного пергамента, однако менее устойчив по отношению к воде. Полуфабрикатом для этого сорта бумаги является сульфитная целлюлоза. Бумага изготовляется клееной, иногда с добавлением наполняющих веществ <каолин, мел), сообщающих бумаге гладкость и делающих ее похожей па растительный пергамент. Сущность получения П. из этого обычного для изготовления большинства бумаг по.туфабриката состоит в длительной обработке волокон целлюлозы в роллах с ножовым барабаном при широких ножах или предпочтительнее с базальтовыми шара-лш до состояния т. и. особо жирного помола (см. Бумажное производство), следствием к-рого является гидратация клетчатки и образование декстрина на поверх- ности отдельньгх волокон, благодаря чему происходит при неизбежном сильном набухании волокон склеивание и заполнение пор между волокнами листа. П., сходящий с бумажной машины, полупрозрачен (в этом случае он называется подпергаментом). Переработка его в прозрачную бумагу производится на каландрах с обогреваемыми паром валами после хорошей отлежки в сы-рилке (см. Бумажное производство). Благодаря действию сильного давления, высокой температуры в присутствии воды и гидролиза бумага из полупрозрачной становится прозрачной. Окрашенный претгущественно в яркие цвета прозрачный П. находит большое применение в фармацевтической и кондитерской промышленностях. Вес этого сорта бумаги 35-50 г/м^. Разрывная длина в среднем 6 ООО м, растяжение ок. 2%. Полученный таким образом П. по внешнему виду и на-ощупь не отличается от естественного растительного пергамента; поэтому для распознавания жиро- и водонепроницаемых бумаг прибегают к следующим методам исследования. 1) Наипростейший из них-способ разжевывания. П. при этом разжевывается в кашицу, а растительный пергамент остается не разжеванным, а только изорванным на кусочки. 2) Кипятят листочки пергамента и П. в 2-3%-ном растворе NaOH при помешивании. При этом П. распадается на волокна, а пергамент остается неизмененным. 3) Размачивают листочки пергамента и П. в горячей воде. При этом пергамент, вынутый из воды, остается гибким, прочным, поддается растяжению и разрывается только при большом усилии; по месту разрыва или совсем не имеет волокон или имеет их очень мало. П. после обработки горячей водой теряет прочность, разрывается и по месту разрыва показывает большое количество волокон. Определение по наличию волокон при разрыве не надежно, т. к. пергамент толстый и плохо обработанный HgSOj при разрыве также показывает большое количество волокон. 4) Обрабатывают листочки испытуемых сортов этих бумаг раствором хлорцинкиода или иода и йодистого калия, затем промывают водой. Если появляющиеся на листочках синие пятна держатся продолжительное время, это указывает на пергамент, а быстрое исчезновение их указывает на П. Реакция эта не совсем надежна, т. к. в случае очень хорошего размола эти пятна и на П. долго не пропадают. Лит.: Бумажник-практик , М., 1928, 4, 10-11; Бумажная промышл. , М., 1928, 1; Wochenblatt f. Papierfabrikation*, Biberach, 1928; Herzherg W., Papierprufung, 5 Aufl., В., 1928. В. Маношин. ПЕРЕГНОЙ, гумус, одна из важнейших составных частей почвы. От его содержания в почве и качества в значительной мере зависит степень плодородия почвы. Старая химия считала П. промежуточным продуктом распада растительных остатков. Но перегнойные вещества принадлежат к наиболее сложным органич, веществам; они гораздо сложнее белков, углеводов и жиров и следовательно не м. б, продуктами их распада. Все перегнойные вещества содержат азот, но могут образовываться и из безазотистых углеводов;промежуточные про- дукты не могут накопляться в природных условиях, а перегной скопляется на земной поверхности в колоссальных количествах. В настоящее время П. рассматривают как продукт биологич. синтеза незеленых микроорганизмов, разрушающих огранич. вещество, продукт порядка экзоэнзимов (см. Энзимы), выделяемых микроорганизмами с целью разрушения органич. вещества, служащего источником энергии или нищи для организма. Огромное большинство работ и исследований с П. произведено над щелочными вытяжками из почвы, торфа, природных углей, навоза и других содержащих П. природных веществ. При таком способе извлечения получается чрезвычайно сложная и разнообразная смесь коллоидных растворов перегнойных кислот с продуктами воздействия щелочей на растительные и животные вещества и на минеральный субстрат. Пользование результатами этих работ затрудняется в виду их несравнимости. При трех тинах природного биологич. разрушения органич. веществ образуются три перегнойные к-ты: а) гуминовая, или черная перегнойная, к-та (см. Гумино-вые кислоты)-при аэробном бактериальном разрушении, б) уль минован, или бурая перегнойная, кислота-при анаэробном разрушении и в) креновая, или бесцветная перегнойная, кислота-при грибном разрушении. При действии на соли креповой к-ты анаэробных бактерий или при действии на креновую к-ту водорода, в момент выделения, креновая к-та восстанавливается в апокреновую к-ту. Гуминовая, ульминовая и апокреновая к-ты имеют много общего: все они окрашены; гуминовая к-та при ее вьщелении аэробными бактериями растворяется в воде, образуя вишнево-красный раствор; ульминовая к-та при ее вьщелепии анаэробными бактериями образует раствор золотистожелтого цвета; апокреновая кислота в состоянии, растворимом в воде, неизвестна. Креновая кислота, выделяемая грибами, бесцветна. Все три перегнойные к-ты ядовиты но отношению к тем организмам, к-рые их выделили, и при их наконлении в среде, где происходит биологич. разрушение органич. веществ, последнее затухает. При аэробном бактериальном разложении органич. веществ всегда выделяется аммиак, к-рый нейтрализует гуми-новую к-ту, и поэтому аэробный бактериальный процесс протекает быстро, а органическое вещество при нем разрушается нацело. При анаэробном и грибном процессе разложения свободный аммиак не выделяется, и потому эти процессы неминуемо затухают, если нет условий удаления перегнойных к-т из среды или их переведения в безвредное нерастворимое состояние. Гуминовая и ульминовая к-ты обладают способностью денатурироваться, т. е. переходить без изменения состава в абсолютно нерастворимое в воде состояние, в котором они называются гумином и у л ь м и н о м. Этот переход происходит под влиянием замерзания их растворов, нагревания выше 60° или под влиянием времени. В этих случаях гумин образует черный или красный аморфный порошок, у л ь м и н-к о р и ч и е в ы й. При всяком выделении пз растворимых солей обе к-ты выпадают в форме хлопьевидных объемистых осадков черного или коричневого цвета.. Апокреновая к-та известна только в нерастворимой в воде форме; креновая к-та тт при каких условиях нерастворимой формы не образует. Гуминовая, ульминовая и апокреновая к-ты образуют растворимые в воде соли только с одновалентными металлами.. Соли их с многовалентными металлами нерастворимы в воде; исключение составляют-только легко растворимая апокреновая соль-двухвалентного железа и заметно растворимая апокреновая соль кальция. При прокаливании апокреновой соли трехвалентного железа она образует черную магнитную окись железа; те же соли ульминовой и гуминовой к-т магнитной окиси не образуют. Все без исключения соли креповой кислоты легко растворимы в воде. Растворимые соли перегнойных кислот диффундируют через коллоидную перепонку, и при-условии полного освобождения их растворов от следов растворимых кремневой, титановой и кремнетитановой к-т они кристаллизуются из водных растворов. Апокреновая соль трехвалентного железа кристаллизуется из 30 %-ной НС1. Специфич. запахом обладает только креновая кислота. Химич. состав и структурные ф-лы перегнойных к-т еще не установлены. Все перегнойные к-ты содержат значительное количество азота, конституционно с ними связанного. Содержание в них азота выше, чем в белках, и возрастает в следующем порядке: гуминовая, ульминовая, креновая, апокреновая к-ты. Азот перегнойных к-т представляет одну из лучших форм содержания его как пищи для растений в почве, вследствие легкости и равномерности перехода из формы органич. азота, абсолютно нерастворимого в воде, в форму легко усвояемых нитратов. Нерастворимые в воде формы гуминовой, ульминовой и апокреновой к-т и их нерастворимые соли играют огромную роль в с.-х. производстве, т. к. они служат цементом, склеивающим механич. элементьЕ ночвы в комки, и следовательно определяют основное свойство культурной почвы-ее-структурность. П. представляет типичный коллоид. Свойство коллоидов-их способность адсорбировать катионы ионизированных растворов-выражено в П. очень ярко.. Поглощенные П. катионы не входят в какое-бы то ни было химич. взаимодействие с веществом П. и комплекс П. с поглощеннымн основаниями-катионами-нельзя рассма-тривать как органоминеральное соединение.. Основания удерживаются массой коллоида лишь по причине огромного развития удельной поверхяости П.-следствия его коллоидального измельчения. Поглощенные П. осиования не м. б. усвоены растениями, т. к.. энергия, с которой ноглощенные основания удерживаются на поверхности гранул П., значительно больше той, к-рую может развить растение в процессе осмотич. поглощения пищи. Большая роль П. в определении степени плодородия почвы зависит от тех свойств, к-рые он приобретает в зависимости от по-глащения тех или иных катионов. Если гранулы П. содержат в поглощенном состоянии катионы одновалентных металлов, то они приобретают способность равномерно рассеиваться во всем объеме воды, который их окружает, т. е. образуют коллоидный раствор. Очевидно, что комки почвы, склеенные в сухом состоянии таким П., мгновенно распльшутся в однородную массу, как только они будут смочены водой, и почва обратится в плотную бесструктурную массу. В такой почве наиболее ярко выра-женньш свойством будет связность; передвижение воды в ней будет исключительно капиллярное, и она не будет способна удержать большого и прочного запаса воды, т. к. вода и воздух будут всегда играть роль антагонистов. Такая почва будет неплодородна; на производственном языке комки такой почвы называются непрочными, неспособными сопротивляться размывающему действию воды, и вся почва также назьгоается непрочной. Поглощенные П. катионы одновалентных металлов м. б. вытеснены эквивалентным количеством катионов любого другого металла. При таком замещении вытесненные катионы м, б, усвоены в качестве пищи растениями. На этом явлении основано действие косвенных удобрений (см.). Если одновалентные катионы будут замещены катионами многовалентного металла (в природе чаще всего кальцием, реже трехвалентньш железом, еще реже алюминием), то П, приобретает свойства т. паз. деятельного П. Гранулы П. в таком состоянии теряют способность расплываться в воде, и П. переходит из состояния клея в форму цемента, придавая комкам почвы свойство прочности: масса почвы приобретает характер культурной почвы, становится прочноструктурной, достигающей максимального плодородия и максимальной отзывчивости на все применяемые к ней с.-х. мероприятия. в. Вильяис. Лит.: см. Почва. ПЕРЕГОНКА, дистилляция, процесс, имеющий целью отделение жидкостей от нелетучего остатка или же разделение смеси жидкостей путем их испарения; в тех же случаях, когда этот процесс применяется для отделения растворенного вещества от растворителя, он носит название выпаривания (см,). Разделение смеси нескольких жидкостей, б. или м, отличных по /° м„., основывается на различной их летучести при определенных условиях t° и давления; в общем степень летучести жидкостей возрастает с повьппением упругости их паров, но это справедливо только для смесей жидкостей, представляющих т. паз. идеальные растворы (табл, 1, 4 группа); в других случаях иногда более летучими являются вещества и с меньшей упругостью паров (так паз. н е-нормальная летучесть). Основным руководящим принципом при разделении смеси жидкостей является факт относительно большего содержания более летучих веществ в паровой фазе, по сравнению с жидкой фазой, находящейся с ней в равновесии, причем общим приемом разделения такой смеси-для получения ее компонентов в практически чистом состоянии-является дробная перегонка, или ректификация (см,). Рек- тификация представляет собою совмещение двух самостоятельно проводимых процессов многократного части^шого испарения жидкости и многократной частичной же ее конденсации, или дефлегмации, причем выполнение этого процесса производится в колонных аппаратах (см,). При соответственно производимом процессе ректификации и при учете индивидуальных особенностей разделяемых веществ последние почти всегда м, б. вьщелены в практически чистом виде, но при условии б. или м, значительного расхода топлива или пара, обусловленного необходимостью повторного испарения и обратной конденсации разделяемых веществ. Этот факт усиленного ра схода топлива при ректификации и является характерной особенностью последней, ограничивающей возможность ее широкого применения. С другой стороны, в технике имеется целый ряд проиЕводств, где не требуется особо тщательного разделения веществ и где достаточно только грубое, но по возможности простое их выделение при наименьшей затрат. топлива; в таких именно случаях и находит себе широкое применение простая П., напр. в нефтяной, каменноугольной, лесохимической, жировой и других отраслях промышленности. Общий физико-химический характер процесса перегонки смеси жидкостей м. б. уяснен из рассмотрения свойств бинарных смесей, которые в настоящее время являются наиболее изученными, причем классифицирующим признаком для них является взаимная растворимость между компонентами. Смеси из трех и более компонентов, не представляя собою ничего принципиально отличного от бинарных смесей проявляют только значительно ббльшую сложность в своих отношениях, с к-рыми приходится считаться гл, образом при ректификации, В приведенных в табл, 1 диаграммах наглядно изображены свойства бинарных смесей при их перегонке, причем все абсциссы диаграммы указывают состав жидкой фазы смеси, выраженный в молекулярных процентах легкокипящего компонента, ординаты же означают соответственно: парциальную или общую упругость паров (р), состав паровой фазы (ж) и температуру (f). Наиболее типичные комбинации смесей, в зависимости от степени взаимной растворимости компонентов, представлены пятью вертикальными группами (1-5), причем в нижней части диаграмм приведены примеры, соответствующие этим группам. Наиболее простые отношения наблюдаются в 1 группе (при взаимной нерастворимости жидкостей): здесь парицальпые упругости паров каждого из компонентов, при условии постоянной f, остаются неизменными, что и выражается прямыми, параллельными оси абсцисс общая же упругость паров всегда больше упругости пара нижекипящего компонента, чем и обуслов.пивается то обстоятельство, что t°Kun такой смеси всегда ниже t°. ни-жекипящей жидкости. Так напр., при 69,2° парциальные упругости паров бензола и воды, составляющие 225 мм и 535 jkjh, дают общую упругость 7GO мм, почему такая Табл. 1.-Свойства бинарных смесей при перегонке в зависимости держания легкокипящего компонента в жидкой фазе. ![]() Полная растворимость с крнтич. точкой. Мах. упруг, паров Min. t°K n. Поли, растворимость без критич.точки. Предельный случай-иде- альн. раствор Парциальная упругость паров. При постоянной 1°; L- легкокипящий комн., W-тя-желокипящий комн. II. Общая упругость При постоянной t° Полная растворимость с критич.точкой. Min. упруг, паров Мах. Гкип. III. Содержание в парах легко-кипящего компонента при постоянном давлении (кривая равновесия или состава) IV. Температура при постоянном давлении (кривая С^сип.) V. Температура при постоян давлении. Пунктирная кри вая-кривая конденсации Примеры ![]() Бензол-вода Вода-стеарин, к-та Сероуглерод-вода Вода-изобу-тил. алкоголь Вода-фенол Вода-изо-амилов. алкоголь Этилов. алкоголь-вода Этил, алкоголь-бензол Ацетон-метил, алкоголь Метил, алкоголь-вода Бензол-ксилол Аммиак- вода Ацетон-хлороформ Азотная кислота-вода Вода-мура-вьин. к-та чзмесь и будет кипеть при 69,2° при дав.те-нии 760 мм, т. е. ниже Г^я. бензола (80,2°). Равным образом смесь бензола и воды может кипеть при 80,2° только под общим давлением 1 115 мм, что соответствует сумме парциальных упругостей паров бензола- 760 мм и воды-355 мм при указанной t°; в IV ряду диаграмм приведен ряд кривых, соответствующих f° . при различных, но постоянных давлениях. Состав паров перегоняемой смеси для случая несмешиваю-щихся жидкостей, определяется формулой Ванклина: Ai MiPi . Аг МгРг где J-i и А 2-весовые количества компонентов, составляющих паровую фазу, и Ма-их молекулярные веса pi, Ра-их парциальные упругости, соответствующие упру-гостям пара перегоняемых веществ при данных t° и давлении. Поскольку парциальные упругости паров при перегонке нерастворимых жидкостей остаются неизмененными, постольку, согласно приведенной формуле, остается постоянным и состав отгоняемого пара; в III ряду диаграмм это выражается прямой, параллельной оси абсцисс. Диагональ на диаграмме кривой состава пересекает последнюю ВТ. н. критической т о ч к е, и смеси, соответствующие этой точке, носят название азеотропических, или нераздельнокипящих, смесей-для них состав пара соответствует составу перегоняе- мой смеси; положение критич. точки изменяется вообще с Г и давлением. В случае несмешивающихся жидкостей, состав пара всегда соответствует критич. точке, независимо от состава перегоняемой смеси; так, в случае перегонки бензола и воды при760лле критич. точка соответствует составу 70,2% (молекулярных) бензола; поэтому до тех пор, пока перегоняемая смесь содержит хотя незначительные количества бензола или воды, пары имеют указанный состав впредь до отгонки какого-либо из компонентов, и только смесь, соответствующая составу критической точки, перегоняется до конца полностью. Обратно, при конденсации смеси насыщенных паров несмещивающихся жидкостей, состав конденсата будет постепеннв меняться по мере понижения конденсации, В V ряду диаграмм пунктирными линиями обозначены кривые конденсации, ординатами к-рых являются t°, а абсциссами- состав паров, находящихся в равновесии с жидкой фазой; критическая точка в данном случае должна соответствовать пересечению кривой конденсации с кривой t°. В случае полной нерастворимости компонентов кривые давления, t° и состава имеют вид прямых, параллельных оси абсцисс; но уже при следах растворимости, которая становится ощутимой при большом избытке одного из компонентов, указанные кривые б, или м, резко изгибаются вблизи конечных ординат, что и отмечено на приведенных диаграм- мах'(табл. 1). Этот изгиб крхгвых особенно резко выражен во 2 группе смесей-для частично растворимых друг в друге жидкостей. Здесь кривые сильно отходят от боков диаграмм, где имеет место наличие взаимной растворимости компонентов в силу избытка одного из них, тогда как средняя часть диаграмм остается параллельной оси абсцисс, как и в 2 группе. Равным образом поскольку растворимость вообще повыщается с f .кривые IV ряда даже для 1 группы имеют более резкий изгиб прямых при повышении t° и обратно, почти теряют его при понижении последней; 2 группа, подобно 1 группе, также имеет критич, точку. Последние три группы смесей, 5, 4 и 5, относятся к совершенно растворимым (смешивающимся в любых отношениях) жидкостям. По виду кривых для i° или упругостей пара они классифицируются: отсутствием критич. точки для 4 группы или наличием последней для 3 и 5 групп. Из них 3 группа отличается наличием максимума на кривой упругости пара (или соответствующего минимума на кривой t°), а 5 группа, наоборот, имеет минимум для упругостей пара (или соответственно, максимум для t°). Химич. отличие трех последних групп проявляется в том, что компоненты 4 группы представляют собою сходные по составу жидкости и при смешивании ни объем ни t° смеси не изменяются: подобные растворы называются идеальными растворами. Компоненты 5 и 5 групп, наоборот, по химич. строению б. или м. отличны и обладают способностью ассоциировать или вступать в соединение между собою, результатом чего является изменение и об-ема и темп-ры при смешении их. Кривые упругостей пара для идеальных растворов (или близких к ним) согласно диаграммам выражаются прямыми линиями и м. б. достаточно точно вычислены из упругостей паров чистых компонентов, исходя из законов Дальтона и Рауля, т.к. последний приложим к идеальным растворам для всех концентраций. Состав паров для подобных растворов выран^ется ф-л ой Брауна: где Zi и -молекулярные % компонентов в ншдкости, Fi и -то же в парах. Pi и Pg-упругости пара чистых компонентов при данных t° и давлении. При приближении идеальных растворов к 3 или 5 группам применимость этой формулы ограничивается, т. к. отношения между компонентами изменяются в силу проявления интрамолекулярных сил в случае 3 или 1 групп настолько усложняются, что м. б. выражены лишь в диференциальной форме. Как пример можно привести ур-ие, предложенное Розановым и выражающее общую зависимость между упругостями пара чистых компонентов и парциальными упругостями паровой фазы: dm \\gPi-\gPi) Pirn здесь P-общая упругость пара, Pi и Pg- упругости пара чистых компонентов, Pi и Рз-парциальные упругости, m-количество одного из компонентов жидкой смеси в мо-*лярных долях. Практически же состав паров для смешивающихся жидкостей определяется экспериментально и выражается в форме специальных таблиц. По общему характеру кривых 4 группа, которая соответствует идеальным растворам, является как бы переходной к 5 группе, представляющей по своим характеристикам противоположность 3 группе. Наибольшее значение имеют в последних группах критические точки, связанные с максимтаами и минимумами упругостей пара и *°кг я..т. к. наличие последних иногда чрезвычайно затрудняет процесс П. и ректификации таких растворов. Значение максимума и минимума t°Kw. можно уяснить из рассмотрения V рядадиаграмм. Для 4 группы при всех возможных t° состав пара всегда богаче легкокипящим компонентом, так как абсциссы, соответствующие составу паровой фазы, всегда больше, нежели для равновесной с ней жидкой фазы. Для 3 группы подобное соотношение наблюдается только до критич. точки; пройдя же последнюю, картина меняется, и пары обогащаются тяжел окипящим компонентом, к-рый т. о, обладает здесь ненормальной летучестью по сравнению с таковой в чистом состоянии. В 5 группе эти явления протекают в обратном порядке. В критических точках в обоих случаях состав паров соответствует составу смеси, причем подобные азеотропи-ческие, или нераздельнокипящие, смеси в условиях перегонки можно рассматривать как чистые компоненты. Поэтому при Прраз-бавленных растворов 3 группы, напр. водного раствора этилового спирта, из последнего м. б. получен спирт крепостью не вьппе 95,6%, соответствующий нераздельнокипя-щей смеси; в качестве примера 5 группы можно указать слабые растворы азотной кислоты, допускающие концентрацию лишь до-68% крепости. С другой стороны, при дробной П. растворов спирта крепче 95,6% или азотной к-ты выше 68% в конечном результате м. б. получены жидкости с пределами крепости для спирта-95,6-100%, для азот ной кислоты 68-100%. Методы разложения нераздельНокипящих смесей см. Рек-тифгшация; примеры таких же смесей приведены нинее (см. табл. 2), причем состав Табл. 2. -Примеры азеотропических /с м е с е й. Компоненты Смеси сминимальн.Г, (,1,: Этиловый алкоголь-вода Бутилов. алкоголь-вода Этиловый алкоголь-бензол......... . Хлороформ - этиловый алкоголь ....... в ода-масляная к-та . . Смеси смаксимальн.1° .: Азотная к-та-вода . . . Хлогистый водород-вода Муравьиная к-та-вода . Фенол-анилин..... Ацетон-хлороформ . . .
нераздельнокипящей смеси выраяен в % 1-го легкокипящего компонента. Об общих условиях разделения компонентов бинарных смесей см. Колонные аппараты. Технологические и конструктивные формы, в к-рых осуществляется в технике процесс П., крайне разнообразны и определиют-ся, с одной стороны, свойствами веществ, подвергаемых П., с другой,-способами испарения и разделения этих веществ. Независимо от этого выбор того или иного метода диктуется еще и размерами производства. В зависимости от свойства перегоняемых жидкостей П. может быть производима либо при атмосферном давлении либо под уменьшенным и в редких случаях под повышенным. В тех случаях, котща жидкости выдерживают необходимые для П. t° без разложения, П. при атмосферном давлении является обычным, наиболее распространенным приемом. В зависимости от /°, требуемой процессом, испарение жидкостей производится либо глухим паром, когда приходится иметь дело с t° не выше 180-190°, легко достигаемыми паром (в 10-12 aim), либо огневым нагревом, когда требуются высшие 1°, напр. при П. нефти, каменноугольной смолы и т. п. В нек-рых случаях, при необходимости пользоваться высокой i° (до 300°), с возможностью ее регулирования, пользуются перегретой водо,й при давлении 50-80 а/т. П. под уменьшенным давлением обыкновенно применяется в тех случаях, когда необходимо понизить t° П. из опасности разложения веществ при более высоких i°, напр. при П. эфирных масел, скипидара и т. п., или же при тяжелокипящих жидкостях, когда по соображениям, например пожарной безопасности или необходимости тщательно регулировать процесс, является необходимым понизить температуру процесса, чтобы осуществлять обогрев паром, а не огнем. Но независимо от этого, даже при возмонности вести процесс при атмосферном давленшг, как напр. при огневой П. каменноугольной смолы, современные установки предпочитают строить для работы при пониженном давлении, так как при этом ускоряется процесс, уменьшается расход топлива, облегчается регулирование,увеличивается теплоотдача и обеспечивается сохранность аппаратов в силу пониженной t°. Понижение давления при П. может быть осуществлено двумя путями: или пепосред-ственно-путем создания вакуума насосом или эжектором или же косвенно-П. с водяным паром. Второй путь по самому существу своему м. б. применяем лишь для несмешивающихся с водой жидкостей, напр. при П. нефтяных и каменноугольных потопов, эфирных масел, скипидара, высших жирных к-т и т. и. Степень понижения давления при П. с острым паром и количество потребного для этого пара м. б. подсчитаны по вышеприведенной ф-ле Ванклина, причем практпч. цифры расхода пара всегда несколько выше, нежели вычисленные по приведенной ф-ле, в силу неполноты насыщения водяных паров парами перегоняемой жидкости. Температура кипения смеси двух несмешивающихся жидкостей в случае насыщенного состояния их иаров всегда ниже, нежели °Kim. нижекиПящей жидкости; в случае лее перегретого водяного пара, t° П. соответствует t° перегрева. П. с водяным насыщенным паром экономически не всегда м. б. оправдана благодаря значительному расходу пара, требуемого для такой П., особенно при тяжелокипящих жидкостях. Уменьшение расхода пара м. б. достигнуто перегревом острого пара до 200-350° и одновременным повышением i° перегоняемой жидкости, если это допускают ее свойства. Эффект понижения расхода пара при повышении его Ь° перегрева можно видеть из следующих данных для П. с перегретым паром высших жирных к-т (стеариновой и т. п.), где нил-:-няя строка дает отношение к-ты и пара при различных i° при атмосферном давлении. 200-230° 230-260° 290-300° 325-356° К-та .-пар ... . 1:7 1:3 1:2 1:1 Еще больший эффект в смысле понижения расхода пара дает П. с перегретым водяным паром в вакууме. Влияние обоих факторов иллюстрируется следующими данными для П. анилина с водяным паром при разных t° и давлениях, где нижняя строка указывает отношение перегоняемого анилина к пару. 46* 98,4° 141° 141° 150° 183,9 Давл ЛШ. . . 76 760 760 400 400 760 Анилин: пар . 0)1 0,3 2,1 6,3 13,4 оо Хотя вместо водяного пара для П. можно применять пары и любой другой несмеши-вающейся жидкости, но водяной пар получил исключительное применение для этой цели в технике благодаря его достшности, безопасности в пожарном отношении, а также согласно ф-ле Ванклина и наименьшему его расходу при П. в силу наиболее низкого мол. в. Ту же самую роль, какую выполняет острый пар при П. несмещивающихся с водою жидкостей, может выполнять и любой инертный газ, например СОг, Ng, СО и т. п., но этот метод не получил особо широкого применения в технике. П. при повышенном давлении применяется при наличии фракций, настолько низко кипящих, что они не м. б. охлаждены обычными средствами без опасения их улетучивания, напр. при отгонке ацетальдегида из растворов. Можно отметить еще применение П. под давлением в случае крекинга нефти (см. Крекинг-процесс). В зависимости от методов испарения и фракционирования П. может быть произведена путем либо постепенного либо единовременного испарения жидкости; равным образом охлаждение дистиллата м. б. осуществлено при помощи полной или же дробной конденсации. Независимо от этого самый процесс П. во времени может быть выполнен либо в периодической либо в непрерывной форме. Основными, существенными элементатми всякой перегонной установки являются: 1) перегонный куб в случае постепенного испарения или испарительная камера при единовременном испарении жидкости; 2)приспособления для нагрева жидкости; 3) холодильники (см.) для охлаждения паров и приемники для сбора дистиллата; кроме того всякая установка д. б. обеспечена соответствующими контролирующими и регулирующими приборами и обслуживающей армату- рой. Материал для перегонного куба является важнейшим фактором, обусловливающим надежность работы установки. Медь благодаря ее прочности, хорошей сопротивляемости и пластичности, допускающей изготовление самых разнообразных конструктивных форм, широко применяется для П. таких жидкостей, как спирты, эфиры, эфирные масла, жирные к-ты, глицерин. В-тех случаях, когда требуется бесцветность и отсутствие запаха, как напр. при П. пищевых продуктов, применяется луженая медь. В этом отношении еще большими преимуществами обладает алюминий. Для перегонки нефтяных погонов, бензола и его гомологов, аммиака, всякого рода смол и т, п, применяется железо, причем при перегонке кислых слюл, особенно при огневом нагреве, если это позволяют размеры перегонного куба, предпочитается чугун. Для разбавленных растворов серной кислоты, винной кислоты и т. п.-свинец. Для особо деликатных жидкостей, как напр. для нек-рых душистых веществ, гваякола, применяется серебро. В случае П. жидкостей, разрушающе действующих на стенки куба, применяется керамиковая футеровка. Подведение тепла к испаряемой ж;идкости, в случае огневого нагрева, осуществляется через днище и стенки куба из непосредственно расположенной топки. Здесь д, б. обращено большое внимание на правильное распределение тепла, т. к. при неравномерном нагреве стенки куба деформируются, а при чугунных кубах лопаются. Во избежа-Ш1е этого днищам вертикальных железных кубов придают выпуклую вверх форму, так как механическое сопротивление днища при этом повышается, возможность деформаций ослабляется, и куб легко опорожняется от остатков перегонки, В случае горизонтальных железных кубов, последним придают форму ланкаширского или же трубчатого парового котла, направляя первый жар из топок в трубы. При кубах из меди, последнюю иногда защищают от непосредственного действия пламени железной обкладкой. Часто применявшиеся в прежнее время системы огневого нагрева с устройством промежуточных обогревающих приспособлений, напр. водяных, песчаных, масляных, металлических и других бань для поддержания Ь° в определенных границах, в современных установках встречаются как исключение. При паровом обогреве, при невысоком давлении пара, до 6 aim, особенно при работе под вакуумом в кубах небольшого размера, подача тепла очень часто производится через двойное сферич, формы днище; при больших кубах или при повышенном давлении пара- до 12 aim-или при необходимости развить большую поверхность нагрева, последняя выполняется обычно в трубчатой форме. При нагреве перегретой водой обогревающая система работает по принципу водяного отопления, для чего трубчатый перегреватель устанавливается ниже перегонного куба, куда вводится трубчатая же система с циркулирующей в ней перегретой водой, В последнее время предложены системы, работающие смесью перегретой воды и пара, основанные на том принципе, что эвакуирован- ная система вертикальных или наклонных запаянных труб, частично заполненная водой, энергично обогревается в нижней части, благодаря чему смесь паров и перегретой воды вскидывается в верхнюю часть, где, отдав свою теплоту испаряющейся жидкости, спадает обратно вниз, В новейших непрерывно действующих системах, применяющих принцип единовременного испарения жидкости при помощи перегретого пара, предварительный нагрев жидкости производится в отдельно располол<;енных подогревателях трубчатой конструкции, обогреваемых огнем. Преимущества подобной системы испарения заключаются в незначительных количествах циркулирующей в подогревателе жидкости и в изолированности подогревателя от перегонного отделения, благодаря чему даже при пожаре последствия его проявляются в незначительной степени. Материалы и конструкция холодильников назначаются согласно свойствам получаемого дистиллата. В случае если дистиллат способен образовывать засорение, напр, нафталин при П. каменноугольной смолы, или если имеется возможность перекидывания смолы в холодильник при ее вспенивании и т, п то все эти обстоятельства д, б, учтены при назначении конструкции холодильника. Примеры промышленного выполнения различных методов П, можно видеть в тех отраслях промышленности, где эти методы получили особо широкое развитие,-в нефтяной, коксобензольной, лесохимической, жировой и т, п. Здесь можно будет только отметить основные, типичные формы выполнения этих методов в случае простой П., исключая те, которые основаны на принципе ректификации. Простейшей формой является периодич. П. с последовательным отбором желаемого числа фракций путем их полной конденсации. Установки подобного рода, состоящие из перегонного куба, обогреваемого огнем или паром, холод иль Ш1ка и ряда приемников для сбора фракций, применяются преимущественно в небольших предприятиях для разгонки смол, скипидара, дистиллатов сухой П. дерева и т, и. Не более сложны установки для получения эфирных масел, где обычно П, ведется при помощи водяного пара при атмосферном давлении и лишь при особо нежных маслах-под вакуумом. При переработке всякого рода смол, нефти и аналогичных веществ периодич, П, с огневьгм обогревом и с применением перегретого пара и вакуума, благодаря своей простоте и достигаемому эффекту, получила весьма широкое распространение. При периодической П. смол и других вязких жидкостей, содержащих в себе примесь воды, имеет большое значение предварительное удаление последней, т, к, в противном случае при достижении Ь° испарения воды смола получает способность пениться и выкидывается из куба; кроме того отгонка воды из куба требует добавочного расхода топлива. Поэтому в новейших установках предварительное обезвоншвание смолы является обязательной операцией и выполняется при помощи специальных приспособлений (см. Коксобензольное производство). Примером периодич. П. с единовременньш отбором целого ряда фракций могут служить установки для получения глицерина. В крупных предприятиях такая постепенная П. с одновременной фракционировкой осуществляется в форме т. п. батарейной непрерывно действующей системы, напхедшей себе преимущественное применение при П. нефти и каменноугольной смолы, напр. сист. Хирда. Системы эти характеризуются возможностью рекуперации (см.) теплоты испарения, чем достигается экономия топлива. Дальнейшим развитием непрерывной П. являются системы, \основанные на быстром единовременном испарении всей перегоняемой жидкости, причем отбор необходимых фракций осуществляется путем дробной конденсации паров, благодаря чему получается возможность более тонкой и резкой фракцио-нировки. В качестве примеров подобных установок можно указать на систему Абдер-гальдена, нашедшую себе применение при переработке каменноугольной смолы, или систему Трембля для П. нефти. Несмотря на целый ряд преимуществ подобного метода П., к-рые выражаются гл. обр. в четком разделении фракций, простоте ухода, экономном расходовании топлива, пожарной безопасности и компактности устройства, метод этот нашел себе бесспорное применение лишь в нефтяной промышленности. Сложность подобных установок требует и значительной их производительности, чтобы быть рентабельными, а с другой стороны, они требуют достаточно постоянного состава перегоняемой жидкости, каковые условия легче всего и осуществляются в случае П. нефти. Для П. же каменноугольной и других смол, с значительным иногда колебанием в их составе, при относительно меньших размерах производства и при специфич. особенностях этих смол, обусловливающих опасность разъедания и засорения деликатных частей установки, очень серьезным конкурентом является периодич. П. под вакуумом, дающая при соответствующем выполнении не меньший эффект, но более доступная и простая в осуществлении. Лит.: иПт. Enz., В. 3, 2 Aufl.; см. также Колонные аппараты. А. Деревягин. ПЕРЕДАТЧИК в рад потех пике, часть передающей (отправительной) радиостанции, предназначенная для получения энергии высокой частоты и передачи ее в излучающую часть, антенну (см.). В основном П. состоит из генератора, преобразующего подводимую энергию в энергию высокой частоты,и колебательных контуров (см. Колебания электрические). Иногда к П. относят часть источников питания,непосредствен-но связанных с генератором. В зависимости от рода генератора П. делятся на искровые, д у г о в ы е, м а ш и н н ы е и л а м п о-в ы е. Наиболее распространенными являются в настоящее время ламповые П. Радиопередатчики ламповые. По характеру своей работы П. делятся па телеграфные и телефонные; к последним следует отнести П., предназначенные для телевидения и передачи изображений (т е л о ф о т о г р а ф и я). В зависимости от мощности различают маломощ- ные (до 1 kW), средней мощности (1-10 kW) имощныеП.В зависимости от излучаемой длины волны П. делятся на длинноволновые (волны длиннее 100 ж), коротковолновые (10-100м) и ультракоротковолновые (короче 10 м). В настоящее время к П. предъявляется требование строгого поддержания постоян-стваг излучаемой длины волны. Поэтому современные ламповые П. работают всегда по-схеме независимого возбулодения. Стабилизации волны достигают применением магнитного стабилизатора, исиользова-нием пьезоэлектрич. эффекта кристаллов (см. Пьезокварц) или магнитострикционного эффекта металлов (см. Магнетострикция) или же применением специальных схем возбуждающего генератора. В виду необходимости поддержания постоянства частоты П., независимо от его длины волны, трудность стабилизации П. возрастает с укорочением волны. Так напр., пусть допустимое отклонение частоты П. будет 300 пер/ск., т. е. при частоте 300 ООО пер/ск. точность поддержания частоты определится в 0,1%; при работе передатчика на 15 ж, т. е. при частоте 20 ООО ООО пер/ск., потребная точность поддержания частоты будет 0,0015%. Наиболее распространенным методом стабилизации колебаний является возбуждение от кварца. Наиболее короткая волна, которую стабилизируют кварцем, есть волна порядка 100 м. Поэтому в коротковолновых П., стабилизированных кварцем, применяется у м-ножение частоты, что приводит к многокаскадным схемам, независимо от мощности П. В мощных, стабилизированных кварцем передатчиках также приходится применять значительное усиление, т. к. воз-буледающий генератор, стабилизированный кварцем, имеет незначительную мощность (порядка одного или нескольких W). Поэтому как правило П. большой и средней мощности независимо от длины волны также имеют много каскадов. Т.о. высокая степень стабилизации частоты достигается при небольших мощностях, и длинноволновые П. большой и средней мощности такисе имеют много каскадов, в к-рых производится усиление высокочастотных колебаний до требуемой мощности. Однако такая многокаскадная схема представляет опасность обратной реакции мощных каскадов на предыдущие, гл. обр. на маломощный возбудитель, что приводит к неустойчивой работе П., в частности к отсутствию должной стабильности волны и искажениям при телефонии. Для устранения этого принимают ряд мер: экранирование каскадов друг от друга, нейтрализапия их по схеме анодного или сеточного моста (при трехэлектродных лампах). Кроме того вслед за возбудительным каскадом обьшно помещают т. н. буферный каскад, режим которого выбирается таким образом, чтобы всякие изменения, происходящие в последующих каскадах, ни в какой степени не отражались на работе возбудителя. Телеграфная работа П. осуществляется путем прерывания колебаний в одном из усилительных каскадов, чаще всего благодаря воздействию на его сеточнуюцепь, в соответствии с чем прерываются колебания в антенне. Для телефонной работы колебания в одном из усилительных каскадов модулируются (см. Модуляция): соответственно с изменениями тока в микрофоне изменяется анодное (анодная модуляпия) или сеточное напряжение (сеточная модуляция) втого каскада, что вызывает такие же изменения колебаний тока этого каскада, всех последующих и в антенне. В П. большой мощности, к-рые предназначены для передачи телефонии, изображений и телевидения, модуляция производится на один из промежуточных каскадов. Таким образом по отношению к мощному каскаду модуляция производится по схеме модуляции на сетку, В П. же маломощных модуляция как правило производится на анод последнего каскада. В П. средней мощности применяются как те, так и другие схемы. Для правильной неискаженной передачи к радиотелефонному П. предъявляют требования пропорциональности между током антенны и колебаниями тока микрофона (линейность модуляционной характеристики), равномерного воспроизведения всего спектра требуемых частот (горизонтальность частотной характеристики) и отсутствия при модуляции на амплитуду одновременной модуляции по частоте или фазе. Полоса частотной характеристики в радиотелефонных П. зависит от назначения П. Для коммерческой телефонии (разговорная речь) считается достаточной ширина полосы частот от 300 до 2 500 пер/ск. Для концертной передачи требуется полоса от 50 до 5 ООО пер/ск. п для передачи, требующей исключительной чистоты, от 30 до 10 ООО пер/ск. При передаче изображений или телевидения полоса частот зависит от скорости передачи. При модуляции П. каким-либо тоном антенна излучает несущую (см. Несущая волна) и две боковых частоты (см.), отличающиеся от несущей на ± частоту модуляции, причем энергия калодой боковой частоты равна / несущей при коэф-те глубины модуляции, равном 1. В целях экономии энергии существуют способы телефонной передачи только двумя боковыми полосами с исключением несущей частоты или телефонной передачи одной боковой полосой. В обоих сл-аях прием ведется с наложением несущей частоты на месте приема от местного источника, гетеродина (см. Гетеродинный прием), причем в случае передачи двумя боковыми полосами требуется синхронизация гетеродина с приходящими колебаниями не только частоты, но и фазы. Уничтожение несущей частоты достигается применением балансной схемы, а при излучении одной боковой полосой вторая полоса боковых частот кроме того отфильтровывается, В целях освобождения эфира от большого количества работающих станций и более рационального использования мощности станции в последнее время стали применять одноволновую передачу, т. е, заставляют работать ряд передающих станций, расположенных в разных точках на одной волне, к-рая задается из одного места. Для повышения скорости передачи и для возможности одновременной связи с несколь- кими корреспондентами в П, на коротких волнах применена т.н. многократная! передача, заключающаяся в модулировании П. несколькими каналами низкой частоты, причем телеграфная манипуляпия ведется по каждому из этих каналов. При передаче изображений и телевидения на передающей и приелшой станциях ставится специальное синхронизирующее устройство для одновременного и правильного приведение в движение соответствующей аппаратуры. Лит.: см. Беспровояочна.ч св.зь, Высокой частоты машина. Дуговой генератор, Искровой передатчик, Ламповый генератор. Г. Зейтпенок. ПЕРЕДАЧИ. Для передачи вращательного движения от одного вала другому служат П к-рые в основном м. б, разделены на: 1) II, непосредственньпй соприкосновением рабочих элементов, каковы например зубчатые, червячные (см. Зубчатые колеса), фрикционные П.,и 2) П.гибким телом(нитью), напр. ременная, стальной лентой (см. Ре-менпая передача), канатная (см. Канатная передача), цепная П, Ниже разобраны варианты фрикционной П, 1. фрикционная П. цилиндрическими колесами менсду параллельными валами (фнг. 1). Передаточное число: i = -2 = 2 £i , - где coi, -угловые скорости колес, щ, щ- числа оборотов колос, В^, -диам. колес Для того чтобы было обеспечено сцепление колес силой трения, необходимо удовлетворить условию: Q-fiV, откуда Q = где и кг-окружная спла на поверхности шкива, определяемая из след. ур-ия: Здесь Q кг - сила нажатия одного шкива на другой, - коэф. трения между шьи-вами, v л1/ск - окружная скорость, принимаемая? mjck; = 0,1-0,15 для чуг\на ![]() ![]() Фиг. 1. Фиг. 2. ПО чугуну,0,15-0,2 для чугуна по бумаге, 0,2 - 0,3 для чугуна по коже или дереву. Ширина шкива В см, где и, = 7 Кг- см для чугуна по чугуну, 5 mjcM для чуглна но твердому дереву, 3 кг/см для чугуна но мягкому дереву, 2-3 кг/см для чугуКа по коже. Для уменьшения силь! нажатия шкивов применяют клиновидную форму обода (фиг. 2). Из чертент имеем: и = 2Л cos е где fitgg; следовательно L = 2R sin д, откуда 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 48 |
© 2007 SALROS.RU
ПромСтройМат |