Ректификационная установка непрерывного действия для разделения 0,6кг/с смеси этилацетат–этанол

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химической технологии

ТЕМА

Ректификационная установка непрерывного действия для разделения 0,6кг/с смеси этилацетат - этанол

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Основные процессы и аппараты химической технологии

Иркутск 2009г.

Введение

Одним из наиболее распространенных методов разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух и большего числа компонентов, является перегонка (дистилляция и ректификация).

В широком смысле перегонка представляет собой процесс, включающий частичное испарение разделяемой смеси и последующую конденсацию образующихся паров, осуществляемые однократно и многократно. В результате конденсации получают жидкость, состав которой отличается от состава исходной смеси.

Существует два принципиально отличных вида перегонки: 1) простая перегонка (дистилляция) и 2) ректификация.

Простая перегонка представляет собой процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образующихся паров. Применима только для разделения смесей, летучести компонентов которой существенно различны, т.е. относительная летучесть компонентов значительна. Обычно ее используют лишь для предварительного грубого разделения жидких смесей, а также для очистки сложных смесей от нежелательных примесей, смол и т.д.

Значительно более полное разделение жидких смесей на компоненты достигается путем ректификации.

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), т.е. путем многократного контакта между неравновесными жидкой и паровой фазами, движущимися относительно друг друга.

При взаимодействии фаз между ними происходит массо- и теплообмен обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент (НК), которым обогащаются пары, а из паров конденсируется преимущественно высококипящий компонент (ВК), переходящий в жидкость. Такой двусторонний обмен компонентами, повторяемый многократно, позволяет получить в конечном счете пары, представляющие собой почти чистый НК. Эти пары после конденсации в отдельном аппарате дают дистиллят (ректификат) и флегму - жидкость, возвращаемую для орошения колонны и взаимодействия с поднимающимися парами. Пары получают путем частичного испарения снизу колонны остатка, являющегося почти чистым ВК.

Процессы ректификации осуществляются периодически или непрерывно при различных давлениях: при атмосферном давлении, под вакуумом (для разделения смесей высококипящих веществ), а также под давлением больше атмосферного (для разделения смесей, являющихся газообразными при нормальных температурах).

Ректификация известна с начала 19 века как один из важнейших технологических процессов главным спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификации все шире применяют в различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение.

1 Расчет насадочной ректификационной колонны непрерывного действия

Расчет ректификационной колонны сводится к определению ее основных геометрических размеров - диаметра и высоты. Оба параметра в значительной мере определяются гидродинамическим режимом работы колонны, который, в свою очередь, зависит от скоростей и физических свойств фаз, а также от типа и размеров насадок.

При выборе типа насадок для массообменных аппаратов руководствуются рядом соображений. Чем больше размер элемента насадки, тем больше ее свободный объем и, следовательно, выше производительность. Однако вследствие меньшей удельной поверхности эффективность крупных насадок несколько ниже. Поэтому насадку большого размера применяют, когда требуется высокая производительность и сравнительно невысокая степень чистоты продуктов разделения.

В ректификационных колоннах, работающих при атмосферном давлении, для разделения агрессивных жидкостей. А также в тех случаях, когда не требуется частая чистка аппарата, обычно применяют керамические кольца Рашига. Для данного случая примем насадку из керамических колец.

Рашига размером

Удельная поверхность насадки

свободный объем

насыпная плотность

Насадочные колонны могут работать в различных гидродинамических режимах: пленочном, подвисания и эмульгирования. В колоннах большой производительности с крупной насадкой осуществление процесса в режиме эмульгирования приводит к резкому уменьшению эффективности разделения, что объясняется существенным возрастанием обратного перемешивания жидкости и значительной неравномерностью скорости паров по сечению аппарата. Ведение процесса в режиме подвисания затруднено вследствие узкого интервала изменения скоростей пара, в котором этот режим существует. Поэтому выберем пленочный режим колонны.

1.1 Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число

1.1.1 Материальный баланс колонны

Определим производительность колонны по дистилляту и кубовому остатку из уравнений материального баланса колонны:

где - количество сырья, кг/с;

- количество дистиллята, кг/с;

- количество кубового остатка, кг/с;

- концентрация нкк в сырье, мол. доли;

- концентрация нкк в дистилляте, мол. доли;

- концентрация нкк в кубовом остатке, мол. доли.

Отсюда находим:

Составы фаз определим по соотношению:

где и - молекулярные массы соответственно этилацетата и этанола, кг/кмоль.

1.1.2 Определение рабочего флегмового числа

Нагрузки ректификационной колонны по пару и жидкости определяются рабочим флегмовым числом ; его оптимальное значение можно найти путем технико-экономического расчета. Ввиду отсутствия надежной методики оценки используют приближенные вычисления, основанные на определении коэффициента избытка флегмы (орошении)

Здесь - минимальное флегмовое число

где и - мольные доли легколетучего компонента соответственно в исходной смеси и дистилляте, кмоль/кмоль смеси;

- концентрация легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесь, кмоль/кмоль смеси.

Концентрацию легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесью, находим по графику: Диаграмма равновесия между паром и жидкостью при постоянном давлении, в координатах (состав пара - состав жидкости), (Приложение Б). Данные для графического изображения приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Равновесные составы жидкости и пара для этилацетата и этанола при

у, моль	х, моль	t, ? С
0	0	78,3
0,122	0,027	77,0
0,176	0,055	75,9
0,227	0,084	75,0
0,275	0,116	74,1
0,321	0,148	73,5
0,357	0,183	72,9
0,390	0,220	72,6
0,419	0,258	72,4
0,445	0,30	72,1
0,467	0,343	72,0
0,487	0,390	71,9
0,504	0,440	71,8
0,521	0,493	71,8
0,533	0,550	71,8
0,561	0,610	72,1
0,598	0,676	72,8
0,649	0,748	73,7
0,726	0,825	74,8
0,841	0,909	75,9
1,0	1,0	77,1

При = 0,08 =0,221.

1)Рассчитаем минимальное флегмовое число по формуле (1.1.2.1):

Определяем флегмовое число по формуле

где 1,3=- коэффициент избытка флегмы (=1,04ч3,6 ).

Отсюда находим

Находим значение отрезка В отсекаемый на оси ординат по формуле

Получим:

2). Определение оптимального рабочего флегмового числа (графическим методом)

На графике (приложении Б) наносим точку М с координатами Х_W=Y_W и точку А с координатами Х_Р = Y_Р; наносим точку С с абсциссой Х_F = 0,3. Из точки А через точку С проведем прямую до пересечения с осью ординат, отсекая на ней отрезок = 0,168. Минимальное флегмовое число по величине отрезка = 0,168 находим по формуле

Обычно коэффициент избытка флегмы, при котором достигается оптимальное флегмовое число, не превышает 1,5 . Один из возможных приближенных методов расчета заключается в нахождении такого флегмового числа, которому соответствует минимальное произведение , пропорциональное объему ректификационной колонны (-число ступеней изменения концентрации или теоретических тарелок, определяющее высоту колонны, а - расход паров и, следовательно, сечение колонны).

Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы ,определим соответствующие флегмовые числа и рассчитаем отрезки В для каждого флегмового числа. Графическим строем ступени изменения концентраций между равновесной линиями и рабочими линиями на диаграмме состав пара - состав жидкости (ПриложениеВ,Г) и по диаграмме (Приложение Д) находим . Результаты расчетов рабочего флегмового числа представлены в приложении Б и приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Результаты расчетов рабочего флегмового числа

	1,15	1,44	1,59	1,85	2,3	2,7	3	3,6
	2,27	2,85	3,14	3,66	4,54	5,34	5,93	7,11
	0,15	0,13	0,12	0,10	0,09	0,08	0,07	0,06
	10	8	7	6,5	6	6	5,5	5,5
	32,70	30,80	28,98	30,29	33,24	37,98	38,12	44,61

Минимальное произведение соответствует флегмовому числу

При этом коэффициент избытка флегмы

1.1.3 Средние массовые расходы (нагрузки) по жидкости

Средние массовые расходы (нагрузки) по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяют из соотношений, кг/с:

где и - мольные массы дистиллята и исходной смеси;

и - мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны.

Мольную массу дистиллята примем равной мольной массе легколетучего компонента - этилацетата. Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно равны, кг/кмоль:



где и - мольные массы этилацетата и этанола;

и - средний мольный состав жидкости соответственно в верхней и нижней частях колонны:

Тогда

Мольная масса исходной смеси, кг/кмоль:

Получаем

Подставим рассчитанные величины в уравнения (1.1.3.1) и (1.1.3.2), получим

1.1.4 Средние массовые потоки пара

Средние массовые потоки пара в верхней и нижней частях колонны соответственно равны, кг/с:

где и - средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:

где и - средний мольный состав пара в верхней и нижней частях колонны

Тогда

Подставив численные значения в уравнение (1.1.4.1) и (1.1.4.2), получим:

Мольные расходы паров в верхней и нижней частях колонны, кмоль/с:

Получаем

Следовательно расчет можно выполнить с допущением, что мольный состав пара по высоте колонны не меняется

1.2 Скорость пара и диаметр колонны

1.2.1 Определение скорости пар

Выбор рабочей скорости паров обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса. Для ректификационных колонн, работающих в пленочном режиме при атмосферном давлении, рабочую скорость можно принять на 20-30% ниже скорости захлебывания.

Предельную фиктивную скорость пара , при которой происходит захлебывание насадочных колонн, определяют по уравнению

где - средние плотности жидкости и пара, - в

Поскольку отношения и физические свойства фаз в верхней и нижней частях колонны различны, определим скорости захлебывания для каждой части отдельно.

Найдем плотности жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны при средних температурах в них и . Средние температуры паров определим по диаграмме (Приложение Е), или уравнением интерполяции:

при

при

где -абсолютная температура (=273 К).

Отсюда получим:

Принимаем среднюю плотность пара в колонне:

Определим средние температуры жидкости:

при

при

Средние массовые концентрации жидкости в верхней и нижней частях колонны, кг/кг смеси:

Плотности жидкостей равны

при

при

Средние плотности жидкости в верхней и нижней частях колонны,

Получаем

Принимаем среднюю плотность жидкости в колонне:

Вязкость жидких смесей находим по уравнению :

где и - вязкости жидких этилацетата и этанола при температуре смеси , мПа·с.

при

Тогда вязкость жидкости в верхней части колонны соответственно равна

при

Тогда вязкость жидкости в нижней части колоны соответственно равна:

Предельная скорость в верхней части колонны , м/с:

Предельная скорость паров в нижней части колонны , м/с:

Примем рабочую скорость на 30% ниже предельной:

1.2.2 Диаметр ректификационной колонны

Диаметр ректификационной колонны определим из уравнения расхода, м

Отсюда диаметры верхней и нижней части колонны равны соответственно

Рационально принять стандартный диаметр обечайки , одинаковыми для обеих частей колонны. При этом действительные рабочие скорости паров в колонне равны

этилацетат этанол ректифицикационный насадочный колонна



что составляет соответственно 60%и 77 % от предельных скоростей.

1.3 Высота насадки

Высоту насадки рассчитывают по модифицированному уравнению массопередачи :

где - общее число единиц переноса по паровой фазе;

- общая высота единицы переноса, м.

Общее число единиц переноса вычисляют по уравнению:

Обычно этот интеграл определяют численными методами. Решим его методом графического интегрирования

где - площадь, ограниченная кривой, ординатами и , и осью абсцисс;

- масштабы осей координат.

Данные для графического изображения функции

приведены в таблице 1.3.

По рисунку (Приложение З) находим общее число единиц переноса в верхней и нижней частях колонны:

Общую высоту единиц переноса определяем по уравнению аддитивности

где и - частные высоты единиц переноса соответственно в жидкой и паровой фазах;

- средний коэффициент распределения в условиях равновесия для соответствующей части колонны. Значения константы фазового равновесия в интервалах составов жидкости от до и от до даны в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Значения фазового равновесия

Параметры	Верхняя часть	Нижняя часть
Х	0,08	0,116	0,183	0,258	0,343	0,44	0,01	0,02	0,04	0,06	0,07	0,08
У*	0,221	0,275	0,357	0,419	0,467	0,504	0,05	0,095	0,15	0,185	0,02	0,221
m	2,763	2,371	1,951	1,624	1,362	1,145	5,0	4,75	3,75	3,083	2,857	2,763
	mВ= 1, 869	mН= 3,70

Отношение нагрузок по пару и жидкости , равно:

для верхней части колонны:

для нижней части колонны:

где

На основании анализа известных уравнений и проведенных по ним сопоставительных расчетов для определения и рекомендуются зависимости, результаты вычислений по которым хорошо согласуются с данными, полученными на практике для колонн диаметром до 800 мм.

Высота единицы переноса в жидкой фазе:

где и - коэффициенты, определяемые по рис.6;

- критерий Прандля для жидкости;

- высота слоя насадки одной секции, которая из условия прочности опорной решетки и нижних слоев насадки, а также из условия равномерности распределения жидкости не должна превышать

где -коэффициент диффузии в жидкости, .

Высота единицы переноса в паровой фазе:

где - критерий Прандтля для пара;

- массовая плотность орошения,

- диаметр колонны,

- коэффициент, определяемый по рис.6

где - коэффициент диффузии в паровой фазе, .



Для расчета и необходимо определить вязкость паров и коэффициенты диффузии в жидкой и паровой фазах. Вязкость паров для верхней части колонны

где и - вязкость паров этилацетата и этанола при средней температуре верхней части колонны, ;

- средняя концентрация паров.

Подставив, получим:

Аналогично рассчитываем для нижней части колонны

Примем среднюю вязкость паров в колонне:

Коэффициент диффузии в жидкости при средней температуре равен:

Коэффициенты диффузии в жидкости при можно вычислить по приближенной формуле

где и - коэффициенты, зависящие от свойств растворенного вещества и растворителя;

- мольные объемы компонентов в жидком состоянии при температуре кипения, ;

- вязкость жидкости при

Рассчитаем мольные объемы компонентов в жидком состоянии при температуре кипения.

Для этилацетата : ,

;

Для этанола :

Тогда коэффициент диффузии в жидкости для верхней части колонны при равен:

Температурный коэффициент определяем по формуле:

где и принимают при температуре

Тогда для верхней части колонны:

Отсюда

Коэффициент диффузии для нижней части колонны при равен

Находим температурный коэффициент для нижней части колонны:

Отсюда

Коэффициент диффузии в паровой фазе может быть вычислен по уравнению

где - средняя температура в соответствующей части колонны, ;

- абсолютное давление в колонне, .

Тогда для верхней части колонны:

Для нижней части колонны получим:

Таким образом, определяем высоту единиц переноса в жидкой и паровой фазе по формулам (1.3.9) и (1.3.11):

для верхней части колонны:

для нижней части колонны

По уравнению (1.3.5) находим общую высоту единицы переноса для верхней и нижней частей колонны.

Для определения общей высоты единиц переноса берем средний коэффициент распределения в условиях равновесия для соответствующей колонны, т.е. для верхней колонны , а для нижней -

Высота насадки в верхней и нижней частях колонны по уравнению (1.3.1) равна соответственно:

Общая высота насадки в колонне:

С учетом того, что высота слоя насадки в одной секции , общее число секций в колонне составляет 17 (13 секций в верхней части и 4- в нижней).

Общую высоту ректификационной колонны определяют по уравнению:

где - высота насадки в одной секции, ;

- число секций;

- высота промежутков между секциями насадки, в которых устанавливают распределители жидкости, ;

и - высота сепарационного пространства над насадкой и расстояние между днищем колонны и насадкой, .

Значения и выбираем в соответствии с рекомендациями [7]: в данном случае при , а .

Общая высота колонны:

1.4 Гидравлическое сопротивление насадки

Гидравлическое сопротивление насадки находят по уравнению:

где - плотность орошения колонны, ;

- гидравлическое сопротивление сухой неорошаемой насадки,

Гидравлическое сопротивление сухой неорошаемой насадки рассчитываем по уравнению:

где - коэффициент сопротивления сухой насадки, зависящий от режима движения газа в насадке;

-диаметр эквивалентный выбираем по таб.5.1 [1] ().

Критерий Рейнольдса для газа в верхней и нижней частях колонны соответственно равен:

Так как следовательно, режим движения турбулентный.

Для турбулентного режима коэффициент сопротивления сухой насадки в виде беспорядочно засыпанных колец Рашига находим по уравнению:

Для верхней и нижней частей колонны соответственно получим:

Гидравлическое сопротивление сухой насадки в верхней и нижней частях колонны равно

Плотность орошения в верхней и нижней частях колонны определим по формулам

Подставив численные значения, получим:

Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки в верхней и нижней частях колонны

Общее гидравлическое сопротивление орошаемой насадки в колонне:

2. Расчет теплообменника

Рассчитать и подобрать теплообменник для подогрева исходной смеси. Конечную температуру исходной смеси определяем из графика

до

В качестве подогревателя принимаем водяной пар

,

Определяем средние температуры исходной смеси и водяного пара

Из уравнения теплового баланса находим расход водяного пара

где , - теплоемкости исходной смеси и водяного пара при средних температурах,

По рис.XI [4] определим теплоемкости исходной смеси и водяного пара при средних температурах:

при

при

По уравнению (2.1) находим расход водяного пара ,:

Определим тепловую нагрузку для холодного и горячего теплоносителя , ,:

Рассчитываем потери тепла в %:

Определяем среднюю разность температур для противотока:

Отношение , следовательно, можно принять среднеарифметическую разность температур:

Наметим варианты теплообменных аппаратов. Для этого определим ориентировочно значение площади поверхности теплообмена, полагая ,что ориентировочный коэффициент теплоотдачи , приняв его от водяного пара к органической жидкости .

Ориентировочная площадь поверхности теплообменника, :

Выбираем по таблице [1] теплообменник кожухотрубчатый одноходовой с близкой поверхностью : диаметр кожуха ,с диаметром труб , при длине труб , общим числом труб (ГОСТ 15120).

3 Подбор штуцеров, днища, опоры

Определим диаметр трубопровода и плотность исходной смеси по формулам

1 Штуцер для входа исходной смеси:

Температура смеси на входе в аппарат:

Рассчитываем плотность смеси

Определяем объемный расход,

Рассчитываем диаметр трубопровода

где - скорость жидкости при перекачивании насосами в нагнетательных трубопроводах(.).

Принимаем по ГОСТу: .

Выбираем штуцер

2 Штуцер для выхода дистиллята:

Температура смеси на выходе из аппарата: ;

Плотность смеси:

Определяем объемный расход,:

Рассчитываем диаметр трубопровода:

где ().

Принимаем по ГОСТу: .

Выбираем штуцер

3 Штуцер для входа флегмы

Плотность смеси

Рассчитываем количество флегмы, поступившей в аппарат,

Определяем объемный расход,:

Рассчитываем диаметр трубопровода:

где .

Принимаем по ГОСТу: .

Выбираем штуцер:

4 Штуцер для выхода кубового остатка:

Температура смеси на выходе из аппарата: ;

Плотность смеси



Определяем объемный расход,

Рассчитываем диаметр трубопровода:

где .

Принимаем по ГОСТу: .

Выбираем штуцер

5 Выбираем днище эллиптическое отбортованное с размерами:

6 Выбираем опору:

Рассчитываем объем стенок аппарата при толщине стенок :

Плотность материала из которого сделан аппарат: ; толщина стенок колонны .

Находим массу колонны:

Заключение

В данном курсовом проекте выполнен расчет ректифицикационной насадочной колонны непрерывного действия для разделения смеси этилацетат - этанол. Расчёт состоит из трех частей.

Первая часть расчета сводится к определению основных геометрических размеров ректифицированной колонны - диаметра и высоты. Для этого первоначально был рассчитан материальный баланс колонны и определено рабочее флегмовое число. При этом рабочее флегмовое число было найдено двумя методами: аналитическим и графическим методом. В результате более верным оказался графический метод (R=3,14). Далее по рассчитанным сред- ним массовым расходам по жидкости и средним массовым потокам пара по результатам , которого был определён диаметр колонны. Общая высота колонны рассчитывалась в зависимости от размера диаметра колонны. Далее приводится расчет на общее гидравлическое сопротивление ректификационной колонны, которая обуславливает давление и, следовательно, температуру кипения жидкости в испарителе.

В данном расчёте в качестве насадки использовали керамические кольца Рашига размерами 50х50х5мм.Удельная поверхность насадки , свободный объем , насыпная плотность

Для равномерного распределения жидкости по поверхности насадки были приняты распределительные тарелки типа ТСН - III и пере распределительные типа ТСН - II (ОСТ 26-705-78).

Таким образом по проведенным расчетам ректификационной насадочной колонны с расходом смеси G=0,6 кг/с получили следующие основные геометрические размеры колонны: стандартный диаметр обечайки принят d=400мм ;высота насадки H=50,37м; при высоте промежутков между секциями насадки hp=0,5м и высотами сепарационного пространства над насадкой и расстоянием между днищем колонны и насадкой Zв=600мм, Zн=1500мм общая высота колонны составила H=58,1м с общим гидравлическим сопротивлением в колонне Р=75007Па.

Во второй части расчета подбирали подогреватель исходной смеси.

Расчет проведен на основе теплового баланса. Потери тепла составили Q=0,58%

В качестве подогревателя был принят теплообменник кожухотрубчатый одноходовой с близкой поверхностью: диаметр кожуха ,с диаметром труб , при длине труб , общим числом труб (ГОСТ 15120).

Третья часть расчета заключается в подборе штуцеров, днища и опоры колонны.

Список литературы

1 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под редакцией Дытнерского Ю.И., 2-е изд., перераб. и дополн.- М.: Химия, 1991. 496 с.

2 Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 9-е.- М.: Химия, 1973. 750с.

3 Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. Кн. 1-2. М. - Л.: Наука. 1966. 640+786с.

4 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.- Л.: Химия, 1976. 552с.

5 Справочник химика. Т.1. М. - Л.: Госхимиздат, 1963. 1071с.

6 Перри Дж. Справочник инженера - химика: Пер. с англ. Т.1. -Л.: Химия, 1969. 940 с.

7 Каталог. Колонные аппараты. Изд. 2-е.- М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. 31 с.

8 Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Изд. 3-е.- М.: Химия, 1978. 280 с.

9 Плановский А.Н., Рамм В.М., Коган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. Изд. 5-ое. -М.: Химия, 1968. 848 с.

Приложение А

Технологическая схема ректификационной установки

Принципиальная схема ректификационной установки представлена на рис. 1. Исходная смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подается в теплообменник 3, где подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси

Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся вверх паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка , т.е. обеднён легколетучем компонентом. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью состава , которая получается в дефлегматоре 6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения - дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7, и направляется в промежуточную емкость 8. Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость - продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в емкость 11.

Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят с высоким содержанием легколетучего компонента и кубовый остаток, обогащенный труднолетучим компонентом.



1- емкость для летучей 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.

Рисунок 1- Принципиальная схема ректификационной установки

Размещено на Allbest.ru