Експлуатація промислових насадкових колон. Фізико–хімічні основи процесу ректифікації. Розрахунок основного обладнання. Матеріальний баланс ректифікаційної колони. Розрахунок та вибір кожухотрубного теплообмінника–холодильника кубового залишку.
Аннотация к работе
Між рідкою і паровою фазами відбувається масообмін, внаслідок якого пара, по мірі її проходженням по колоні збагачуються легко летучим компонентом, а рідина іншим компонентом. В результаті цього пар, що виходить із верхньої частини колони, являє собою більш чи менш чистий легко летучий компонент, конденсація якого дає готовий продукт - дистилят, а із нижньої частини колони витікає порівняно чистий менш леткий компонент - кубовий залишок, який також, як і дистилят, може бути кінцевим продуктом перегонки [3]. Для зменшення витрат пари іноді використовують теплоту конденсації у дефлегматорі теплоту підходящої рідини із колони для нагрівання початкової суміші, що поступає в колону, до температури її кипіння. Число молей пари, що рухається в апараті знизу вверх, однакове в будь-якому перерізі апарату (ця кількість пари утворюється в кубі і поступає в дефлегматор); кількість рідини, що стікає у верхній частині колони дорівнює кількості флегми, в нижній - кількості флегми і початкової суміші. Суміш етанол - вода подається в ємність 1 з температурою 24 С звідки насосами 2, 3 подається у підігрівач 4, де суміш підігрівається парою до температури кипіння 100 С.Гарячий кубовий залишок у кількості W - 1,33 кг/с охолоджується від температури 81,2 ЄС до температури 25 ЄС. Гарячий кубовий залишок при середній температурі тсер = 53,1 ЄС має наступні фізико - хімічні характеристики: - густина ? (С2Н5ОН) = 760,21 кг/м3 [3, табл. Так як ?tб / ?tм > 2, то середня температура розраховується за формулою: IMG_fce4c2f2-a4e5-49d0-a1bc-82b6d963079a (6.3) Орієнтовна поверхня розраховується за формулою: IMG_12f4b954-6349-440c-92c4-ba08ea9420de , (6.4) де Кор - орієнтовне значення коефіцієнту теплопередачі, Вт/м<2 • К.>Приймаю Кор - для вільного руху 150 Вт/(м2 • К) [1, табл. Критерій Прандтля розраховується за формулою: IMG_77cfce78-b29a-43de-bf9f-c1daf803a3ad , (6.6) де ? - динамічний коефіцієнт в?язкості етанолу, Па • с;