химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

енные концентрации жидкой и паровой фаз в сечении АВ.

Решая совместно уравнения (а), получаем уравнение рабочей линии исчерпывающей колонны:

y = -(W0ID)x0 + (W/D)x (XI. 15)

Уравнение (XI. 15) описывает в диаграмме х—у прямую, отсекающую на оси ординат отрезок—(WJD) х0 и образующую с осью абсцисс угол, тангенс которого равен W ID (рис. XI-9). Для удобства построения рабочей линии найдем точку ее пересечения с диагональю. Подставив в уравнение (XI. 15) у = х, получим: х = = — (WID) х0 + (WID) х, откуда, учитывая W = D + W„, находим х = х„.

Следовательно, рабочая линия исчерпывающей колонны пересекает диагональ диаграммы х—у в точке А, абсцисса которой выражает концентрации низкокипящего компонента в кубовом остатке ха.

Для определения точки пересечения рабочих линий обеих колонн достаточно решить совместно уравнения (XI.11) и (XI.15):

у = (U/D) у, + (W/D) х = - (W0/D) *„ + (WID) х

Отсюда, учитывая, что Wxxx — Пуг + W0x0, находим: х = jc,. Следовательно, рабочие линии обеих колонн, имеющие одинаковую ординату у в зоне тарелки питания, пересекаются в точке В, абсцисса которой выражает концентрацию низкокипящего компонента в исходной смеси. Требуемое число теоретических тарелок в исчерпывающей колонне определяют известным уже графическим построением, базируясь на рабочей линии АВ (рис. XI-9, б).

(XI.16)

Расход тепла Q на непрерывную ректификацию можно найти из уравнения теплового баланса: Q -f Wi^ -f W]ix = D/„ + + Woix + Qo, откуда, учитывая W = RU и D = (R + 1) П, получим:

Q = n[«(.-n-g + /n]+W0i»1-W1

Если колонна обогревается водянымтпаром с энтальпией i„ температурой насыщения t„ и удельной теплоемкостью его конденсата с, то расход пара будет (в кг/с): ?>гп = Q/(ir — cta).

523Расход охлаждающей воды 0В, поступающей в конденсатор, выразится так:

о.-и<„-д]/и<:-<;)] = = («+') п [(;„ - g - Q] (Xi. i6a>

где гв н /в —"температуры входа и выхода охлаждающей воды, ас — ее удельная теплоемкость.

Рис. XI-10. Влияние начальной температуры н агрегатного состояния исходной жидкой смеси на процесс ее ректификации.

Мы предполагали до сих пор, что разделяемая смесь поступает на тарелку питания ректификационной колонны при температуре кипения. В практике, однако, встречаются отклонения от этого режима; разделяемая смесь может иметь начальную температуру ниже точки кипения или находиться в парожидкостном и даже в парообразном состояниях. В первом случае нагревание холодной смеси вызовет частичную конденсацию парового потока на тарелке питания и, следовательно, увеличение потока жидкости в исчерпывающей колонне, которое удобно выразить следующим образом: W = W + EWX.

Если исходная смесь, имея температуру кипения входит в колонну с более низкой температурой ;?„, то количество конденсирующихся паров на 1 кмоль этой смеси равно: Е = [г + с„ (tK —

— 4)!/'"> 1, гДе со — удельная теплоемкость исходной смеси; г — скрытая теплота испарения (конденсации).

Пренебрегая ректифицирующим действием тарелки питания,

напишем уравнение ее материального баланса по низкокипящему

компоненту (рис. XI-10): + Wx + Dy = W'x f ID —

— (E — 1) W-i J у, откуда после подстановки значения W получим:

;/ = [?/(?-l)]x-V(?-l) (XI.17)

Уравнение (XI. 17) связывает сопряженные концентрации пара и жидкости в плоскости тарелки питания, поэтому х и у являются

524

координатами точки пересечения рабочих линий обеих колонн. . Прямая линия, описываемая уравнением (XI.17), является геометрическим местом точек пересечения рабочих линий обеих колонн; назовем ее граничной линией. Эта прямая проходит через точку М с координатами у = х — хг на диагонали, пересекает ось абсцисс (у = 0) в точке х = Х\1Е, дает новую точку пересечения рабочих линий и, следовательно, положение рабочей линии исчерпывающей колонны (рис. XI-10). Итак, для нахождения точки пересечения рабочих линий и положения рабочей линии исчерпывающей колонны при питании колонны недогретой исходной смесью достаточно провести граничную линию между точками с координатой ' х = x-JE на оси абсцисс и х = хх на диагонали. Как видно из рис. XI-10, рабочие линии пересекаются в точке В, так как Е > 1 и x-JE < х-у. Заметим, что при питании колонны кипящей исходной смесью tB = tK, Е = 1 и рабочие линии, как мы уже раньше видели, пересекаются в точке А с абсциссой х — хх\ ЕВ — рабочая линия исчерпывающей колонны при t„ < tK.

Уравнение (XI. 17) справедливо также при питании колонны исходной смесью в парожидкостном состоянии. Однако, в данном случае, если исходная смесь состава хх содержит d мольных долей пара, то Е = [г (1 — d)]!r = 1 — d < 1, и, следовательно, граничная прямая пересечет ось абсцисс в точке х = (xJE) > хъ рабочие линии обеих колонн пересекутся в точке О, а рабочая линия исчерпывающей колонны займет положение ЕО (рис. XI-10). Наконец, если исходная смесь поступаетв парообразном состоянии, то ?=0 и у=хг\ рабочие линии обеих колонн пересекутся в точке F, a EF — положение рабочей линии исчерпывающей колонны

Таким образом, в сравнении с питанием кол

страница 57
< 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
ванна чугунная обнинск
холодильник лг 419
сковороды fissler купить
Компания Ренессанс: лестницу заказать - надежно и доступно!

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
(02.12.2016)