химический каталог




Проектирование процессов и аппаратов химической технологии

Автор И.Л.Иоффе

четов принимают следующие допущения.

1. Число молей пара, движущегося в аппарате снизу вверх, одинаково в любом сечении аппарата (это количество пара образуется в кубе и поступает в дефлегматор); количество стекающей жидкости в верхней части колонны равно количеству флегмы, в нижней — количеству флегмы и исходной смеси.

2. При конденсации пара на верхней тарелке и в дефлегматоре не происходит существенного изменения состава; следовательно состав пара, уходящего из ректификационной колонны, равен составу дистиллята, т. е. уР = х?.

3. Состав пара, поднимающегося из перегонного куба в колонну, равен составу жидкости, стекающей в куб из нижней части колонны, т. е. yw = xv4. Мольные теплоты испарения обоих компонентов равны (теплоты смешения компонентов разделяемой смеси равны нулю).

5. Исходная смесь подается в колонну нагретой до температуры кипения на питающей тарелке.

6. В процессе ректификации отсутствуют материальные потери.

7. Обогрев проводится глухим паром.

При расчете процессов ректификации составы жидкостей могут быть заданы в массовых или мольных долях или процентах.

Пересчет массовых долей в мольные для двухкомпонентных смесей:

А/МА+(1

А)1мВ

. ч** . . w*a (9Л)

Хв/МВ+(1-Хв)/МА~

Пересчет мольных долей в массовые:

(9.2)

Здесь МА, МВ, МСМ — мольные массы компонентов и смеси, кг/кмоль.

(9.3)

Мольная масса смеси:

V„ + MB(I-*B).

9.2.1. Материальный баланс

Материальный баланс составляется для определения количеств и состава веществ, участвующих в процессах ректификации.

Материальный баланс колонны, обогреваемой паром:

F = Р + W. (9.4)

Материальный баланс для НК:

FxF = Рхр + Wxw. (9.5)

Количество пара, поднимающегося вверх по колонне:

О — Ф + Р. (9.6)

Отношение количества флегмы Ф к количеству дистиллята Р называется флегмовым числом:

R = Ф/Р. (9.7)

Таким образом, количество поднимающегося пара:

G = PR + P = P(R+ 1)М'/Мр, (9.8)

249

где М' — средняя мольная масса жидкости в верхней части колонны, кг/кмоль.

Количество стекающей жидкости в верхней (укрепляющей) части колонны равно количеству флегмы:

I, = Ф = PRMJMp. (9.9)

Количество стекающей жидкости в нижней (исчерпывающей) части колонны равно количеству флегмы и поступающей на ректификацию смеси

ДТ АЛ

(9.10)

Обозначив F/P = /, получим для исчерпывающей части колонны:

LB=0 + PF = P# + />/ = P(ff + /). (9.11)

Уравнение материального баланса по НК для верхней (укрепляющей) части колонны

Gy + Lx2 = Ggt + Lx, (9.12)

(9.13)

а для нижней части колонны

Gy, + Lx = Gy + Lx,.

а

У X

Уе Е

И*

Рнс. 9.1. Графическое определение минимального флегмового числа

Минимальному флегмовому числу ^mi„ соответствует положение линий рабочих концентраций АВ и ВС (рис. 9.1, а):Ур

(9.19)

yF-xF

Учитывая, что х2 = У2 = хр; у\ = х\= xw, и подставляя выражения G и L из уравнений (9.8) —(9.11), решим уравнения (9.12) и (9.13) относительно у:

(9.14)х + Я+1~' Л+1 2) для исчерпывающей части колонны R + f . f-'

1) для укрепляющей части колонны

(9.15)

у== Л* + В;

хш = А'х + В'.

«+1 «+1

Уравнения (9.14) и (9.15) —это уравнения линий рабочих концентраций для верхней и нижней части ректификационной колонны.

В уравнении (9.14) величина Д =#/(/}+1) представляет собой тангенс угла наклона линии рабочих концентраций укрепляющей части колонны, а отрезок, отсекаемый на оси ординат, составляет

B = xp/(R + \). (9.Ш)

В уравнения рабочих линий входит R— рабочее флегмовое, которое определяется как

Я=1,ЗЯт|П+0,3 (9.17)

или

# = (1.2-R-2,5)RMTN = Pffm,n. (9.18)

250

9.2.2. Графическое определение минимального флегмового числа

»„ = :

На рис. 9.1, а проводят прямую СЕ через точку В пересечения вертикали с линией равновесия и через точку С на диагонали, соответствующую составу дистиллята хр. Измерив отрезок 60, отсекаемый прямой СЕ на оси ординат, находят Rmia из

(9.20)

:формуЛЫ

W(*mh, + ')•

откуда Rmm = (ХР/Ь0) — 1.

? Линия равновесия для некоторых смесей имеет такую форму, что прямая СЕ на участке СВ" располагается выше линии равновесия. В этом случае прямую СЕ надо провести через точку С как касательную к линии равновесия (рис. 9.1,6).

9.2.3. Графическое определение рабочего флегмоаого числа

Оптимальное рабочее флегмовое число R предложено находить по минимальному значению N(R-\-l), полагая, что это произведение пропорционально объему ректификационной колонны (JV—число ступеней изменения концентрации или теоретических тарелок).

Задавшись различными коэффициентами избытка флегмы р, определим соответствующие флегмовые числа R. По формуле (9.20) рассчитываем величину Ь\ графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими

251

Рис. 9.2. Определение оптимального РАБОчего флегмового числа

ЛИНИЯМИ на диаграмме у — х находим N и далее N(R + 1). Построение рабочих линий и ступеней изменения концентраций выполняется для каждого заданного коэффициента избытка флегмы и рассчитан-ного флегмового ч

страница 71
< 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

Скачать книгу "Проектирование процессов и аппаратов химической технологии" (3.61Mb)


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

 

 

Реклама
орматек 4d смарт
частотный преобразователь 1 5квт
купить стулья деревянные недорого в москве из малайзии
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - LLP202V предоставив доставку по Санкт-Петербургу

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
(25.06.2017)