J6 Глубокая очистка веществ. Учеб. пособие для хим. и хим.-технол. спец. вузов. — 2-е изд., испр. и доп.—М.: Высш. шк., 1990. — 192 с.: ил. ISBN 5-06-000073-7
Излагаются теоретические аспекты используемых в настоящее время основных методов глубокой очистки веществ. Большое внимание уделяется широко распространенным дистилляционным и кристаллизационным методам. Во «тором издании (1-е —в 1974 г.) добавлены новые разделы, посвященные расчету относительной летучести примесей, периодической ректификации, загрязняющему действию материала аппаратуры при кристаллизационной очистке веществ, глубокой очистке от взвешенных частиц.
Книга может быть полезна для сотрудников научно-исследовательских институтов и специалистов промышленных предприятий, работающих в области химии веществ высокой чистоты.
ПРЕДИСЛОВИЕ
После выхода первого издания учебного пособия «Глубокая очистка веществ» (1974 г.) исследования в области получения высокочистых веществ ознаменовались новыми успехами. С середины 70-х годов проблема высокочистых веществ оказалась связанной с развитием волоконной оптики, для которой потребовались новые материалы с низким содержанием примесей. Возросли требования и к чистоте веществ, используемых в микроэлектронике и полупроводниковой технике. В соответствии с этим актуальной стала проблема максимальной очистки веществ от примесей, в виде взвешенных частиц субмикронного размера. Для решения этой задачи был разработан новый метод очистки — пленочная ректификация с воздействием на пар температурного градиента (термодистилляция). Большое значение придается подбору малозагрязняющих конструкционных материалов и созданию технологических комплексов, которые исключали бы контакты очищаемого вещества с исходным сырьем. В эту цепочку включают методы аналитического контроля.
Во втором издании шире представлены химические методы глубокой очистки. Добавлены новые разделы, посвященные расчету коэффициента разделения при фазовом равновесии жидкость— пар и твердое тело — жидкость, периодической ректификации с постоянным и дискретным отбором продукта. Больше внимания уделено вопросам многократной перегонки и многократной перекристаллизации, загрязняющему действию материала аппаратуры при кристаллизационной очистке веществ, глубокой очистке от взвешенных частиц. Соответственно сокращены некоторые из рассмотренных в первом издании разделов; произведены необходимые исправления. При этом общий план построения книги сохранен прежним: основное внимание в ней, как и ранее, уделено дистилляционным и кристаллизационным методам глубокой очистки.
Авторы надеются, что второе издание учебного пособия «Глубокая очистка веществ» будет полезно не только студентам, специализирующимся в области химии высокочистых веществ, но и специалистам, работающим в этой области.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................ 5
Введение ................. 4
1. Вещества высокой чистоты.......... 4
2. Классификация веществ высокой чистоты...... 6
3. Классификация методов глубокой очистки веществ .... 9 Глава I. Химические методы глубокой очистки веществ..... 11
§ 1. Общая характеристика........... И
§ 2. Оценка предельных возможностей........ 16
§ 3. Метод химических транспортных реакций...... 20
Перенос вещества потоком газа-реагента...... 23-
Перенос вещества молекулярной диффузией..... 27
Перенос вещества посредством конвекции...... 28
§ 4. Сравнительная характеристика химических и физико-химических методов очистки веществ......... 30
Глава П. Дистилляционные методы.......... 32
§ 1. Коэффициент разделения.......... 33
§ 2. Теоретическая оценка коэффициента разделения .... 35 § 3. Экспериментальные методы определения коэффициента разделения ............... 40
§ 4. Перегонка.............. 48
Однократная перегонка........... 48
Многократная перегонка ,..... 51
§ 5. Ректификация. Основные понятия........ 52
§ 6. Ректификация в тарельчатых колоннах...... 57
§ 7. Ректификация в насадочных колоннах....... 61
Понятие о движущей силе массообмена....... 61
Фактор разделения в стационарном состоянии и безотборном
режиме............... 64
Влияние скорости отбора продукта на фактор разделения 66
Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ) . . 69
Высота единицы переноса (ВЕП)......... 72
§ 8. Влияние загрязняющего действия материала аппаратуры на
глубину очистки веществ методом ректификации ... 75 Фактор разделения в стационарном состоянии и безотборном
режиме............... 76
Влияние скорости отбора продукта на фактор разделения 77
Предельное значение концентрации примеси ..... 78
§ 9. Оценка глубины ректификационной очистки термонестойких
веществ............... 79
§ 10. Периодическая ректификация......... 82
Ректификация с постоянной скоростью отбора продукта . . 86 Ректификация при постоянном составе продукта .... 90 Ректификация с дискретным отбором дистиллята ... 92 § 11. Влияние способа отбора концентрата примеси на эффективность процесса ректификации......... 95
§ 12. Ректификация под пониженным давлением..... 99
§ 13. Молекулярная дистилляция......... 101
191
Глава III. Кристаллизационные методы......... 104
§ 1. Кристаллизация из расплава.......... 105
Зарождение и рост кристаллов......... 106
Влияние примесей............ 109
Коэффициент разделения (распределения)...... Ml
§ 2. Направленная кристаллизация......... ИЗ
Однократная направленная кристаллизация ..... 114
Многократная направленная кристаллизация..... 118
•§ 3. Зонная перекристаллизация (плавка)....... 119
Распределение примеси по длине слитка после одного прохода
расплавленной зоны............ 120
Распределение примеси по длине слитка после нескольких проходов расплавленной зоны.......... 122
Распределение примеси по длине слитка после бесконечно большого числа проходов расплавленной зоны (конечное распределение) ................ 124
$ 4. Зонное замораживание (затвердевание)....... 128
$ 5. Противоточная кристаллизация из расплава..... 131
Основные модели процесса массообмена в кристаллизационной
колонне............... 133
Фактор разделения в стационарном состоянии и безотборном
режиме............... 137
Влияние скорости отбора продукта на фактор разделения 138
Распределение примеси по высоте кристаллизационной колонны 139
§ 6. Влияние загрязняющего действия материала аппаратуры на
глубину очистки веществ кристаллизационными методами 144
Направленная кристаллизация......... 144
Зонная перекристаллизация .......... 146
Протнвоточная кристаллизация ......... 148
§ 7. Кристаллизация из раствора......... 149
Способы осуществления процесса........ 150
Коэффициент разделения (сокристаллизации)..... 152
Фракционированная (дробная) кристаллизация..... 154
Противоточная кристаллизация из раствора ..... 158
Глава IV. Метод термодиффузии........... 160
§ 1. Термодиффузия в газовой фазе......... 160
Коэффициент разделения установки, свободной от конвекции 160
Постоянная термодиффузии.......... 162
§ 2. Термодиффузионные колонны......... 169
Типы термодиффузионных колонн........ 170
Скорость движения газа в колонне........ 172
Вычисление скорости переноса примеси вдоль по колонне 174 Фактор разделения в стационарном состоянии и безотборном
режиме............... 175
§ 3. Термодиффузия в жидкой фазе......... 178
§ 4. Термодистилляция............ 181
Приложение. Вывод уравнения стационарного массообмена в кристаллизационной колонне.............. 185
Литература................. 190
Цена: 150руб.
