Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 24 стр.

UptoLike

Nuдиффузионный критерий Нуссельта;
Ргдиффузионный критерий Прандтля.
Индексы:
б параметры бензола;
тпараметры толуола;
вукрепляющая (верхняя) часть колонны;
нисчерпывающая (нижняя) часть колонны;
F параметры исходной смеси;
Р параметры дистиллята;
W параметры кубовой жидкости;
х жидкая фаза;
у паровая фаза;
срсредняя величина;
ээквивалентный размер.
ВВЕДЕНИЕ
Ректификациямассообменный процесс, который
осуществляется в большинстве случаев в противоточных
колонных аппаратах с контактными элементами (насадки,
тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции.
Поэтому методы подхода к расчету и проектированию
ректификационных и абсорбционных установок имеют много
общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации
(различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней
и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны
физические свойства фаз и коэффициент распределения, совмест-
ное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его
расчет.
Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных
закономерностей для расчета кинетических коэффициентов
процесса ректификации. В наибольшей степени это относится к
колоннам диаметром более 800 мм с насадками и тарелками,
широко применяемым в химических производствах.
Большинство рекомендаций сводится к использованию для
расчета ректификационных колонн кинетических зависимостей,
полученных при исследовании абсорбционных процессов (в
приведенных в данной главе примерах в основном использованы
эти рекомендации).
Приведены примеры расчетов насадочной (с кольцами
Рашига) колонны с применением модифицированных уравнений
массопередачи (метод числа единиц переноса и высоты единицы
переноса) и тарельчатой (с ситчатыми тарелками) колонны с
определением числа тарелок графоаналитическим методом
(построение кинетической линии). Другие методы расчета,
которые могут быть использованы при проектировании
ректификационной колонны, приведены в гл.1 на примере расчета
абсорбционных колонн.
Принципиальная схема ректификационной установки
представлена на рис. 2.1. Исходную смесь из промежуточной
емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3,
где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь
поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на
тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной
смеси X
F
.
Рис. 2.1. Принципиальная схема ректифиционной установки:
1 – емкость для исходной смеси; 2, 9 – насосы; 3 – теплообменник-
подогреватель; 4 – кипятильник; 5 – ректификационная колонна;
6 – дефлегматор; 7 – холодильник дистиллята; 8 – емкость для сбора
дистиллята; 10 – холодильник кубовой жидкости;
11 – емкость для кубовой жидкости
44
45
Nu′ — диффузионный критерий Нуссельта;                           полученных при исследовании абсорбционных процессов (в
Рг′ — диффузионный критерий Прандтля.                            приведенных в данной главе примерах в основном использованы
Индексы:                                                         эти рекомендации).
б — параметры бензола;                                                Приведены примеры расчетов насадочной (с кольцами
т — параметры толуола;                                           Рашига) колонны с применением модифицированных уравнений
в — укрепляющая (верхняя) часть колонны;                         массопередачи (метод числа единиц переноса и высоты единицы
н — исчерпывающая (нижняя) часть колонны;                        переноса) и тарельчатой (с ситчатыми тарелками) колонны с
F — параметры исходной смеси;                                    определением числа тарелок графоаналитическим методом
Р — параметры дистиллята;                                        (построение кинетической линии). Другие методы расчета,
W — параметры кубовой жидкости;                                  которые могут быть использованы при проектировании
х — жидкая фаза;                                                 ректификационной колонны, приведены в гл.1 на примере расчета
у — паровая фаза;                                                абсорбционных колонн.
ср — средняя величина;                                                Принципиальная схема ректификационной установки
э — эквивалентный размер.                                        представлена на рис. 2.1. Исходную смесь из промежуточной
                                                                 емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3,
                        ВВЕДЕНИЕ                                 где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь
     Ректификация — массообменный процесс, который               поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на
осуществляется в большинстве случаев в противоточных             тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной
колонных аппаратах с контактными элементами (насадки,            смеси XF.
тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции.
Поэтому методы подхода к расчету и проектированию
ректификационных и абсорбционных установок имеют много
общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации
(различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней
и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны
физические свойства фаз и коэффициент распределения, совмест-
ное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его
расчет.
     Одна из сложностей заключается в отсутствии обобщенных
закономерностей для расчета кинетических коэффициентов
процесса ректификации. В наибольшей степени это относится к            Рис. 2.1. Принципиальная схема ректифиционной установки:
колоннам диаметром более 800 мм с насадками и тарелками,            1 – емкость для исходной смеси; 2, 9 – насосы; 3 – теплообменник-
широко     применяемым      в    химических     производствах.       подогреватель; 4 – кипятильник; 5 – ректификационная колонна;
Большинство рекомендаций сводится к использованию для              6 – дефлегматор; 7 – холодильник дистиллята; 8 – емкость для сбора
                                                                             дистиллята; 10 – холодильник кубовой жидкости;
расчета ректификационных колонн кинетических зависимостей,
                                                                                    11 – емкость для кубовой жидкости
                              44                                                                   45