Головна Головна -> Інше українською -> Технічні науки -> Вивчення процесу ректифікації бінарних систем.

Вивчення процесу ректифікації бінарних систем.

Назва:
Вивчення процесу ректифікації бінарних систем.
Тип:
Інше
Мова:
Українська
Розмiр:
6,02 KB
Завантажень:
285
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3 
Лабораторна робота № 8.
1. ТЕМА: Вивчення процесу ректифікації бінарних систем.
2. МЕТА: вивчити роботу ректифікаційної установки, експериментально визначити і розрахувати основні робочі характеристики колони з ковпачковими тарілками.
3. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Процес ректифікації широко застосовується у виробництві нафтопродуктів, спиртів, мономерів і інших речовин високої чистоти. За допомогою ректифікації розділяють рідкі суміші на компоненти, які мають різну температуру кипіння при однаковому тиску.
Суть процесу ректифікації полягає у протитечійній взаємодії нерівноважних рідкої і парової фаз, в результаті чого парова фаза збагачується низькокиплячим компонентом (НКК), а рідка - висококиплячим компонентом (ВКК).
Пара і рідина рухаються через ректифікаційну колону протитечійно. Пара йде знизу вверх, рідина стікає зверху вниз. На кожній тарілці колони вони вступають в контакт, дякуючи барботажу - проходженню пухирців і струминок пари через шар рідини на тарілці. Внаслідок відсутності термодинамічної рівноваги між парою і рідиною при цьому виникають процеси тепло- і масообміну, в результаті яких стан двохфазної системи наближається до рівноваги. Пара стає багатшою більш летким (низькокиплячим) компонентом, а рідина - менш летким (висококиплячим). Температура пари падає, рідини -зростає.
Процес ректифікації проводять в тарілчастих, насадочних і плівкових апаратах, які, як правило, складаються із нижньої (відпарної) і верхньої (концентраційної) секцій. Вихідна суміш (живлення) подається у верхню частину відпарної секції. Рідина, що стікає у нижню частину колони, поступає у куб випарник. Парова фаза повертається у колону, а кубовий залишок відводиться як готовий продукт, збагачений ВКК. Пара, яка виходить вверху колони, повністю конденсується у дефлегматорі і ділиться на дві частини. Одна частина конденсату повертається на верх колони у якості флегми, друга - використовується як готовий продукт (дистилят), збагачений НКК. Флегма, стікаючи вниз по тарілках збіднюється більш летким компонентом і приходить у куб-випарник.
Для обігріву випарників ректифікаційних колон частіше використовують насичену водяну пару. Рідше застосовують електронагрів, па?ивні гази і високотемпературні органічні теплоносії. Охолодження конденсаторів (дефлегматорів) проводять частіше за все водою, рідше – атмосферним повітрям.
Зміна концентрацій при розділенні рідких сумішей в секціях колони описується рівняннями робочих ліній:
для верхньої (концентраційної) секції
(1)
для нижньої (випарної) секції
(2)
де х, у - мольні долі НКК у паровій і рідкій фазах відповідно;
хD, xw - мольні долі НКК у дистиляті і кубовому залишку;
R - флегмове число, яке представляє собою відношення кількості флегми до кількості дистиляту (в молях);
Ш - відносний розхід живлення, який представляє собою відношення кількості живлення до кількості дистиляту (в молях).
При виведенні рівнянь робочих ліній (1), (2) прийняті допущення, які мало спотворюють фактичні умови протікання процесу:
1) кількість пари, що піднімається в колоні, постійна по її висоті;
2) вихідна суміш поступає в колону нагрітою до температури кипіння;
3) склад пари на виході із колони рівний складу флегми і складу дистиляту: уD= хD= хШ (3)
а внизу колони - складу кубового залишку: уw= xw
Положення робочих ліній на діаграмі залежить від концентрацій НКК xw, хD, хФ і флегмового числа R, яке може змінюватись в межах Rmin<R< ?
При R = Rmin робоча лінія дотикається лінії рівноваги. У даному випадку процес не може бути здійснений у реальній колоні, так як необхідна безмежно велика площа поверхні контакту фаз. При R = ? робоча лінія (кількість верхнього продукту, що відбирається = 0) співпадає з лінією рівних концентрацій на діаграмі у - х. Такий режим називається роботою колони "на себе". В цьому випадку різниця між рівноважною і робочою концентраціями ("рушійна сила" процесу) буде максимальною, а необхідна площа поверхні контакту фаз – мінімальною.
Стійка робота ректифікаційної колони багато в чому залежить від швидкості пари w, усередненої по поперечному перерізу.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3 



Інше на тему: Вивчення процесу ректифікації бінарних систем.

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок