ChemStudy

Введение

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим. Процесс массообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром. Что интенсифицировать процесс массообмена применяют контактные элементы, что позволяет увеличить поверхность массообмена. В случае применения насадки жидкость стекает тонкой пленкой по ее поверхности, в случае применения тарелок пар проходит через слой жидкости на поверхности тарелок. В данной работе приведен расчет тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензол - толуол.

1 Особенности расчета тарельчатой ректификационной колонны

Как правило, расчет ректификационной колонны производится для заданных: составе исходной смеси, кубового остатка, дистиллята, производительности и рабочем давлении в колонне.

В начале определяется материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. Для этого используется диаграмма y -x . Затем подбирается тип тарелок, определяется скорость пара , диаметр колонны, коэффициенты массопередачи, высота колонны, гидравлическое сопротивление тарелок . После этого можно провести расчет эксплуатационных свойств, а также экономические показатели ее использования.

2 Пример расчета ректификационной колонны для перегонки смеси бензол - толуол

Для примера, рассчитаем колонну при содержании легколетучего компонента (т.е. бензола) в исходной смеси 35%(масс.), в дистилляте 98%, в кубовой жидкости 1,7%. Производительность по исходной смеси 5кг/с.

2.1 Материальные расчеты

2.1.1 Материальный баланс колонны

Производительность по дистилляту P и кубовому остатку W определяется из уравнения материального баланса ректификационной колонны:

(1)

Откуда:

(2)

(3)

Все расчеты в данном случае ведутся для легкокипящего компонента, а значит х есть концентрация бензола. Для дальнейших расчетов необходимо пересчитать составы фаз из массовых в мольные по соотношению :

(4)

где x - мольная доля компонента А,

- массовая доля компонента А, % (масс.)

МА - мольная масса компонента А,

УГАНДИ (Ugandi) (Угания , Ugaunia), древнеэстонский мааконд (земля), на юго-востоке современной Эстонии, с гг. Тарту, Отепя и др. В 11 в. в составе Древнерусского государства. В 13 в. захвачен немецкими крестоносцами (Дерптское епископство), в 1561 - Польшей, в 1629 - Швецией. В России с 1710 - Дерптский (Тартумаа) и Верроский (Вырумаа) уезды Лифляндской губ.

ШТЕРНФЕЛЬД Арий Абрамович (1905-80) , российский ученый. Заслуженный деятель науки России (1965), один из пионеров космонавтики. До 1935 жил в Польше и Франции, затем переехал в СССР. Труды связаны с расчетом наивыгоднейших траекторий полета космических аппаратов. Автор книги "Введение в космонавтику" (1937), в которой изложены научно-физические основы космического полета.

ДМИТРИЕВ Николай Константинович (1898-1954) , российский языковед, член-корреспондент АН СССР (1943). Исследовал тюркские языки, тюркославянские языковые связи. Заложил основы современной школы тюркологии. Издал с комментариями ряд тюркских фольклорных текстов.