ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Содержание отчета
1 Схема установки.
2
Отчетная табл. 2.
3
Расчетная часть.
4
Фазовая диаграмма Y – Х.
Контрольные вопросы
1 Абсорбция и ее применение.
2
Способы выражения состава фаз.
3
Материальный баланс процесса абсорбции.
4
Понятия о молекулярной и турбулентной диффузиях.
5
Основное уравнение массоотдачи и массопередачи.
6
Средняя движущая сила процесса абсорбции и способы ее расчета.
7
Поверхность контакта фаз при пленочном режиме работы.
8
Изображение процесса на фазовой диаграмме.
Литература: [4, С. 227 – 265].
Лабораторная работа № 2
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ БИНАРНОЙ СМЕСИ
Цель работы: ознакомление с устройством и работой ректификационной колонны и определение некоторых
параметров, характеризующих ее работу; определение числа ступеней изменения концентраций, среднего кoэффициента
полезного действия тарелок, материальных потоков, скорости пара, отнесенной к свободному сечению колонны и
составление теплового баланса дефлегматора.
Методические указания
Во многих химических производствах необходимо производить выделение чистых веществ из смесей
жидкостей. Одним из наиболее распространенных методов разделения смесей является ректификация. Этот метод
основан на различии в температурах кипения, а, следовательно, и в летучести компонентов смеси. Если летучесть
компонентов различна, то состав пара над жидкостью отличается от состава жидкой смеси бóльшим содержанием
низкокипящего (легколетучего) компонента, который будем называть сокращенно НК. Вследствие этого при
противоточном контакте жидкой смеси с парами, который осуществляется при ректификации в результате
массообмена, пары будут обогащаться НК, а жидкость – высококипящим (труднолетучим) компонен- том – ВК
[1].
В конечном итоге пары будут представлять собой более или менее чистый НК, а жидкость – ВК.
Процесс ректификации осуществляется преимущественно в тарельчатых или насадочных колонных аппаратах
периодическим или непрерывным способом.
Схема ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси представлена на
рис. 2.
На ректификацию поступает исходная жидкая смесь, содержание в которой НК составляет
х
f
. В процессе
ректификации смесь разделяется на две части: часть, обогащен- ную НК – дистиллат и часть,
обогащенную ВК –
кубовый остаток. Обозначим в долях НК состав дистиллата –
х
р
, а кубового остатка – х
w
.
Исходная смесь подается в ту часть колонны где жидкость имеет состав
х
f
. Стекая вниз по колонне, она
взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике
2.
Пар имеет начальный состав, примерно равный составу кубового остатка
х
w
, т.е. является обедненным НК. В
результате массообмена происходит переход НК из жидкости в пар, а ВК – из пара в жидкость [2].
В точке ввода исходной смеси пар может иметь в пределе состав, равновесный с исходной смесью. Для более
полного обогащения пара НК верхнюю часть колоны орошают жидкостью состава
х
р
, которая получается в
дефлегматоре
3 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Эта часть конденсата называется флегмой.
Другая часть конденсата пара выводится
из дефлегматора в виде продукта разделения – дистиллата. Жидкость,
отводимая из нижней части колонны, называется кубовым остатком. Таким образом, в ректификационной колонне
осуществляется непрерывный процесс разделения подаваемой в колонну исходной бинарной смеси на дистиллат с
высоким содержанием НК и кубовый остаток, обогащенный ВК. Если обозначить количество поступающей на
ректификацию исходной смеси
G
f
, количество получаемого дистиллата G
p
и количество кубового остатка G
w
, то
материальный баланс выразится равенством
G
f
= G
p
+
G
w
.
Если заданы количество и состав исходной
смеси и составы продуктов разделения, то для определения
количеств дистиллата и кубового остатка уравнение дополняют уравнением материального баланса для НК
G
f
х
f
= G
p
х
p
+
G
w
х
w
.
Степень разделения – чистота получаемых при ректификации продуктов – определяется физико-химическими
свойствами разделяемых веществ, размерами и конструкцией аппарата, условиями проведения процесса
(гидродинамикой, давлением и пр.).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
