Загальні відомості про конструкцію колон. Матеріальний баланс колони та робоче флегмове число. Коефіцієнт масопередачі і висота колони. Розробка технологічної схеми ректифікаційної колони. Розрахунок тарілчастої ректифікаційної колони безперервної дії.
Аннотация к работе
Парорідинна система прагне до досягнення рівноважного стану, у результаті чого пара при контакті з рідиною збагачується високолеткими (низько-киплячими) компонентами (ВЛК), а рідина - низьколеткими (висококиплячими) компонентами (НЛК). Оскільки рідина й пара рухаються, як правило, протитоком (пара - вгору, рідина - вниз), при досить великій висоті колони в її верхній частині можна отримати практично чистий цільовий компонент. Ректифікацією називається дифузійний процес розділення рідин, що розрізняються по температурах кипіння, за рахунок противоточного багатократного контакту пари і рідини. Контакт пари і рідини здійснюється у вертикальних циліндричних апаратах - ректифікаційних колонах, забезпечених спеціальними пристроями - ректифікаційними тарілками, або насадкою, що дозволяє створити тісний контакт між парою, що піднімається вгору по колоні, і рідиною, що стікає вниз (Додаток 1, рис. Тим не менше особливості процесу ректифікації (різне співвідношення навантажень по рідині та пари в нижній та верхній частинах колони, змінні по висоті колони фізичні властивості фаз та коефіцієнт розподілення, спільне протікання процесів масо-та теплопереносу) ускладнює його розрахунок.За умовами завдання було розраховано і спроектовано ректифікаційну колону неперервної дії для розділення бінарної суміші бензол - толуол.Рис.1. Схема ретифікаційної установки Принципова схема ректифікаційної установки: 1 - ємність для вихідної суміші; 3 - теплообмінник-підігрівач;Рис.1.Діаграма рівноваги між парою та рідиною при постійному тиску у координатах х-у (склад пари-рідини) Рис.2.
Вывод
За умовами завдання було розраховано і спроектовано ректифікаційну колону неперервної дії для розділення бінарної суміші бензол - толуол. За розрахунками було визначено, що гідравлічний опір тарілок складає основну частину загального опору ректифікаційної колони. Загальний гідравлічний опір ректифікаційної колони обумовлює тиск і, відповідно, температуру кипіння рідини у випарнику.
При ректифікації під вакуумом гідравлічний опір може суттєво відбитися на відносній летучості компонентів суміші, тобто змінити положення лінії рівноваги.
Наведений розрахунок виконано без врахування впливу на основні розміри ректифікаційної колони ряду явищ (таких як нерівномірність розподілення рідини при зрошуванні, зворотне перемішування, теплові ефекти та ін.), що інколи може ввести в розрахунок суттєві похибки [8].
Список литературы
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 9-е. М.: Химия, 1973. - 750 с.
2. Касаткин А.Г., Плановский А.Н., Чехов О.С. Расчет тарельчатых ректификационных и абсорбционных аппаратов. М.: Стандартгиз, 1961. - 81с.
3. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Изд. 3-е. М.: Химия, 1978. - 280 с.
5. Каталог. Колонные аппараты. Изд. 2-е. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978.- 31 с.
6. Александров И.А. Масопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных систем. М.: Химия, 1975.- 320 с.
7. Стабников В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. Киев: Техника, 1970. - 208
8. Мартюшин С.И., Карцев Е.В., Ковалев Ю.Н. Методические указания к расчету ректификационных колон для разделения бинарных смесей с применением ЭВМ. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1984. - 38 с.