Лабораторный практикум по курсу "Процессы и аппараты". Часть 2. Массообменные процессы. Николаев Г.И - 14 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Диаграмма температур поясняет основной принцип
перегонки. Жидкости состава х
1
с температурой кипения t
1
соответствует пар состава у
1
. Если этот пар сконденсировать,
получится жидкость - дистиллят состава (х
2
= у
1
) > х
1
.
Перегонка может быть осуществлена разными
способами и разделяется на простую, с дефлегмацией и
сложную (ректификация).
Простая перегонка осуществляется в установке с
перегонным кубом. В процессе простой перегонки при
испарении жидкости в пар переходит больше низкокипящего
компонента, а его содержание в оставшейся жидкости
уменьшается. Таким образом, по мере протекания процесса
температура кипения жидкости повышается, а образующийся пар будет содержать все
меньше и меньше низкокипящего компонента и, следовательно, состав дистиллята из этого
пара по содержанию низкокипящего компонента с течением времени будет ухудшаться.
Поэтому для сбора дистиллята разного состава, стекающего из конденсатора, устанавливают
несколько приемников, которые соединяют с конденсатором поочередно в ходе процесса.
Практически простая перегонка сводится к непрерывному повторению процессов
однократного испарения и конденсации пара, причем каждый раз состав жидкости по
низкокипящему компоненту уменьшается, температура кипения повышается и содержание
низкокипящего компонента в дистилляте уменьшается, приближаясь к содержанию его в
исходной смеси.
Простая перегонка применяется в том случае, когда не требуется очень полное
разделение смеси и когда температуры кипения компонентов сильно различаются.
Цель работы
1. Изучение процесса простой перегонки.
2. Экспериментальное определение состава и
количества дистиллята и кубового остатка.
3. Расчет расхода греющего пара по данным
испытания.
4. Сравнение результатов испытания с
расчетными данными.
Описание экспериментальной установки
Изучение процесса проводят на установке
(рис3.3), состоящей из перегонного куба 12, в который
из напорного бака 10 заливают порцию исходной
смеси, подвергающейся разделению.
Нагревание смеси в кубе в течение процесса
производят греющим паром, поступающим в змеевик 6.
Количество пара регулируют вентилем 7, давление
измеряют манометром 8. Конденсат пара через
конденсатоотводчик 4 стекает в мерник 2.
Образующийся при кипении смеси пар
отводится из куба в холодильник-конденсатор 21,
давление этого, пара определяют по манометру 11.
Проходя по змеевику холодильника, пар
конденсируется за счет отдачи теплоты протекающей в
корпусе охлаждающей воде. Полученный дистиллят
oxлаждают до определенной температуры, которую
измеряют термометром 22. Для измерения температуры
охлаждающей воды на входе и выходе из холодильника предназначены термометры 15 и 20.
Рис. 3.2. Диаграмма
температур
Рис. 3.3 Схема установки для
простой перегонки
1,3,17,18,25,27 – краны;
7,9,14,24 – вентили;
                              Диаграмма температур поясняет основной принцип
                              перегонки. Жидкости состава х1 с температурой кипения t1
                              соответствует пар состава у1. Если этот пар сконденсировать,
                              получится жидкость - дистиллят состава (х2 = у1) > х1.
                                     Перегонка может быть осуществлена разными
                              способами и разделяется на простую, с дефлегмацией и
                              сложную (ректификация).
                                    Простая перегонка осуществляется в установке с
                              перегонным кубом. В процессе простой перегонки при
      Рис. 3.2. Диаграмма     испарении жидкости в пар переходит больше низкокипящего
          температур          компонента, а его содержание в оставшейся жидкости
                              уменьшается. Таким образом, по мере протекания процесса
температура кипения жидкости повышается, а образующийся пар будет содержать все
меньше и меньше низкокипящего компонента и, следовательно, состав дистиллята из этого
пара по содержанию низкокипящего компонента с течением времени будет ухудшаться.
Поэтому для сбора дистиллята разного состава, стекающего из конденсатора, устанавливают
несколько приемников, которые соединяют с конденсатором поочередно в ходе процесса.
      Практически простая перегонка сводится к непрерывному повторению процессов
однократного испарения и конденсации пара, причем каждый раз состав жидкости по
низкокипящему компоненту уменьшается, температура кипения повышается и содержание
низкокипящего компонента в дистилляте уменьшается, приближаясь к содержанию его в
исходной смеси.
      Простая перегонка применяется в том случае, когда не требуется очень полное
разделение смеси и когда температуры кипения компонентов сильно различаются.

      Цель работы
      1. Изучение процесса простой перегонки.
      2. Экспериментальное определение состава и
количества дистиллята и кубового остатка.
      3. Расчет расхода греющего пара по данным
испытания.
      4. Сравнение результатов испытания с
расчетными данными.

       Описание экспериментальной установки
       Изучение процесса проводят на установке
(рис3.3), состоящей из перегонного куба 12, в который
из напорного бака 10 заливают порцию исходной
смеси, подвергающейся разделению.
       Нагревание смеси в кубе в течение процесса
производят греющим паром, поступающим в змеевик 6.
Количество пара регулируют вентилем 7, давление
измеряют манометром 8. Конденсат пара через
конденсатоотводчик 4 стекает в мерник 2.
       Образующийся при кипении смеси пар
отводится из куба в холодильник-конденсатор 21,
давление этого, пара определяют по манометру 11.
Проходя       по   змеевику     холодильника,     пар Рис. 3.3 Схема установки для
конденсируется за счет отдачи теплоты протекающей в        простой перегонки
корпусе охлаждающей воде. Полученный дистиллят 1,3,17,18,25,27 – краны;
oxлаждают до определенной температуры, которую 7,9,14,24 – вентили;
измеряют термометром 22. Для измерения температуры
охлаждающей воды на входе и выходе из холодильника предназначены термометры 15 и 20.