химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

числу последовательно соединенных дистилляционных кубов. На рис. XI-5, б изображены в диаграмме t—ж, у изотермы, соответствующие отдельным теоретическим тарелкам. Рассмотренный процесс разделения жидкой смеси называется ректификацией.

В технике каскад отдельных дистилляционных кубов заменяется барботажными, насадочными и пленочными колоннами, подробно описанными в главе X. Для осуществления процесса

515 ректификации в отличие от абсорбции эти колонны снабжаются внутренними или выносными диетилляционными кубами (см. рис. XI-1, б) и конденсаторами.

На рис. XI-6 показана схема ректификационной установки, состоящей из колонны с выносным дистилляционным кубом (кипятильной камерой), конденсаторов и холодильников дистиллята

и кубового остатка. Узел конденсации показан в двух возможных вариантах. По первому из них пары, уходящие из колонны, полностью конденсируются в одном конденсаторе 3, откуда часть конденсата возвращается в колонну для поддержания постоянного состава

Рис. XI-B. Схема ректификационной установки:

1 — ректификационная колонна; 2 — выносной днстнлляцнонный куб; 3,4 — конденсаторы; 5 — холодильник дистиллята; 6 — холодильник кубового остатка; 7,8 — вход греющего пара н выход конденсата; 9 — вход исходной смеси; 10 — пар из колонны; 11 — возврат дистиллята в колонну; 12, 13 — вход и выход дистиллята из холодильника; 14, 15 — вход и выход охлаждающей воды; 12 — выход обогащенного дистиллята; 16 — поток пара; 17 — поток флегмы.

паров, а остальная часть охлаждается в холодильнике и отводится в качестве конечного продукта (дистиллята). По второму варианту в конденсаторе 3 конденсируется лишь та часть паров, конденсат которых возвращается в колонну. Пар, образующий дистиллят, конденсируется в отдельном конденсаторе 4, откуда дистиллят отводится через холодильник (движение дистиллята показано пунктирными линиями). Совершенно очевидно, что в результате частичной конденсации пара в конденсаторе 3 остаточный пар поступает в конденсатор 4 с несколько более высокой концентрацией низкокипящего компонента. В этом некоторое преимущество второго варианта, сопряженного, однако, с небольшим усложнением схемы и обслуживания установки.

2. Периодическая ректификация

Ректификационная установка периодическо го действия оборудована по схеме, изображенной на рис. XI-7. При этом разделяемая смесь притекает не непрерывно, а единовременно загружается в дистилляционный куб и подвергается ректификации. После отбора требуемого количества дистиллята и достижения заданного состава кубовой жидкости (кубового остатка) послед516

няя выгружается, и дистилляционный куб снова наполняется исходной смесью. Совершенно очевидно, что в ходе процесса ректификации по мере отбора дистиллята концентрация низкокипящего компонента в кубовой жидкости непрерывно падает. Несмотря на это, процесс ректификации можно осуществить так, что состав отбираемого дистиллята будет оставаться постоянным. Возможен

Рис. XI-7. К расчету периодической ректификации (отвод дистиллята постоянного состава).

также второй вариант периодической ректификации, характеризующийся симбатным падением концентрации низкокипящего компонента в кубовой жидкости и в дистилляте. Рассмотрим оба варианта.

Отбор дистиллята постоянного состава. В любой ректификационной колонне контактируют встречные потоки пара и жидкости. Пар образуется в результате непрерывного испарения кубовой жидкости, а нисходящий поток жидкости — вследствие непрерывного возврата в верхнее сечение колонны определенного количества дистиллята. Поток возвращаемого дистиллята (флегма) обозначается в дальнейшем через W кмоль. Таким образом, если из верхнего сечения колонны уходит D кмоль паровой смеси, после конденсации которой П кмоль отводится в качестве дистиллята и W кмоль возвращается в качестве флегмы, то D = W + П =

= П + l) = П (R + 1). Отношение W/П = R выражает количество флегмы, приходящееся на 1 кмоль отбираемого дистиллята, и носит название флегмового числа.

Потоки пара и жидкости большей частью постоянны по высоте колонны (D = const, W = const), а в случае полной конденсации паров, уходящих из колонны, дистиллят и флегма имеют одинаковый состав (tji = х2). Напишем уравнение материального баланса для верхнего участка колонны, ограниченного снизу произ517

вольным сечением АВ между любыми двумя соседними тарелками (рис. Xl-7):Dy + Wxz = Wx + Dy,. Так какх2 = yt, aD — W = = П, то из последнего уравнения находим:

у = (П/D) у2 + (WID) х = у,ЦН + 1) + [/?/(« + 1)1 х (ХГ.11)

Уравнение (XI. 11) описывает в диаграмме равновесия у—х прямую линию (рис. XI-7), называемую рабочей линией процесса ректификации. Эта прямая проходит через точку на диагонали с координатами (х2, j/2), отсекает на оси ординат отрезок y2/(R + 1) и образует с осью абсцисс угол, тангенс которого равен R/(R + 1). Так как сечение АВ выбрано произвольно, то очевидно, что сопряженные концентрации низкокипящего компонента в жидкости и паре (х, у) во всех сечениях колонны изображаются точками, принадлежащими рабоч

страница 54
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
онлайн обучение эксель
котлы viessmann цены
учситься ландшафтному дизайну в москве
купить витрину стеклянную в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)