ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
8
На ректификацию поступает исходная жидкая смесь, содержание в которой
НК составляет
х
f
. В процессе ректификации смесь разделяется на 2 части:
часть, обогащенную НК - дистиллат и часть, обогащенную ВК - кубовый оста-
ток. 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 жидко-
сти в пар, а ВК - из пара в жидкость [2].
В точке ввода исходной смеси пар может иметь в пределе состав, равно-
весный с исходной смесью. Для более полного обогащения пара НК верхнюю
часть колоны орошают жидкостью состава
х
р
, которая получается в дефлегма-
торе 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 час-
ти колонны, называется кубовым остатком. Таким образом, в ректификацион-
ной 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 равенст-
вом: G
f
= G
p
+
G
w
Если заданы количество и состав исходной
смеси и составы продуктов раз-
деления, то для определения количеств дистиллата и кубового остатка уравне-
ние 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, размера-
ми и конструкцией аппарата, условиями проведения процесса (гидродинами-
кой, давлением и пр.).
На рис. 2.2 в координатах состав пара (у) - состав жидкости
(х) графически
представлена типичная зависимость между равновесными (линия 1) и рабочими
(линия 2 и 3) составами фаз для бинарной смеси. Уравнения линий рабочих
концентраций для верхней и нижней частей колонны имеют различный вид:
для верхней части:
y
в
= R/(R+1)x + x
p
/ (R+1)
для нижней части:
y
н
= (R+F)/(R+1)x - (F-1)x
w
/ (R+1),
где
F = G
f
/G
p
- удельное количество поступающей исходной смеси; R = G
R
/G
p
-
флегмовое число, представляющее собой отношение количества флегмы, пода-
ваемой
на орошение колонны к количеству дистиллата.
В уравнениях рабочих линий составы взаимодействующих фаз выражаются
только в мольных долях НК.
При расчетах процессов ректификации принимаются следующие допуще-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
