ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ

,

основано на явлении термодиффузии: при наличии температурного градиента в газовой или жидкой смеси неск. компонентов возникает градиент их концентраций, что вызывает также обычную диффузию. Метод иллюстрируется на примере разделения нефтяных фракций.

Разделение осуществляют в термодиффузионной колонне, состоящей из двух коаксиальных цилиндров с зазором между ними 0,25-0,5 мм. Разделяемую смесь помещают в пространство между цилиндрами, один из к-рых нагревают до 120-130°С, а другой охлаждают до 10-15°С. При этом молекулы одних компонентов перемещаются к холодному цилиндру и в результате конвекции опускаются вниз; молекулы др. компонентов движутся к горячему цилиндру и концентрируются в верх. части колонны. Осн. закономерности процесса (установлены опытным путем), напр., для горячего цилиндра: 1) к нему переносится компонент с меньшими числом атомов С и т-рой кипения; 2) при одинаковых т-рах кипения к этому цилиндру перемещается компонент с большим молярным объемом; 3) при одинаковых молярных объемах и т-рах кипения к данному цилиндру движется компонент с большей пов-стью молекул.

Разделению подвергают, как правило, сравнительно узкокипящие (20-50 °С) фракции. При термодиффузии, напр., смеси углеводородов после достижения в системе динамич. равновесия компоненты распределяются по высоте колонны след. образом: вверху концентрируются алканы, в средней части-моно- и бициклоалканы, внизу-полициклоалканы. Этот способ успешно используют преим. для препаративного разделения сложных смесей: близкокипящих компонентов (напр., 2,4-диметилпентана и циклогексана, т-ры кипения к-рых различаются всего на 0,24 °С); циклоалканов по числу циклов с получением концентратов моно-, би- и циклоалканов; изомеров (напр., цис- и транс- декалинов) и т. д. Т. р. применяют также для др. целей, напр. для изотопов разделения. Невысокая производительность по сырью термодиффузионных колонн ограничивает возможности применения данного способа в пром-сти.

Лит.: Грю К. Э., Иббс Т. Л., Термическая диффузия в газах, пер. с англ., М., 1956; Труды ВНИИ НП, в. 19. М., 1976, с. 32-43; Полякова А. А., Молекулярный масс-спектральный анализ органических соединений, М., 1983; Химия нефти и газа, под ред. В. И. Проскурякова, А. Е. Драбкиной, Л., 1989, с. 89-90. См. также лит. при статьях Диффузия, Изотопов разделение.

А. А. Полякова.