химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

а изменяется лишь их состав. Следует отметить, что молярные теплоты испарения (в дж/кмоль) различных веществ обычно близки друг к другу (в противоположность теп-лотам испарения 1 кг вещества). Поэтому сделанное допущение не приводит к значительной ошибке, если расчет процесса ректификации вести не в весовых, а в молярных величинах.

2. Исходная жидкая смесь подается в колонну подогретой до температуры кипения; следовательно, в колонне не расходуется тепло на нагревание смеси. В этих условиях количество стекающей жидкости в нижней части колонны (ниже ввода исходной смеси) увеличивается на количество введенной смеси.

3. При конденсации пара в дефлегматоре не происходит изменения его состава; следовательно, состав пара аналогичен составу дистиллята хр.

4. При испарении жидкости в кубе не происходит изменения ее состава; следовательно, состав образовавшегося пара аналогичен составу остатка xw.

Обозначим через G и L количества паровой и жидкой фаз (в кмоль/сек), через у\ и у2— молярные доли НК в парах на входе в колонну и на выходе из нее, через х2 п Xi — молярные доли НК в жидкости на входе в колонну и на выходе из нее.

Рассмотрим произвольное сечение А — Л в нижней или верхней части аппарата (см. рис. 19-9). В этом сечении состав пара у, а состав жидкости х.

Составим уравнение материального баланса по НК для части аппарата, расположенной выше рассматриваемого сечения:

Gy + Lx2 = Gy2 + Lx

откуда

У=^У2 — ^(Х2~ х) (19-9)

Аналогично, составляя материальный баланс по НК для части аппарата, расположенной ниже сечения А—А, имеем':

Gy! -f- Lx = Gy -j- Lxi

откуда

+ (19-10)

Уравнения (19-9) и (19-10) являются уравнениями рабочей линии процесса ректификации. По форме они аналогичны урав

нению (16-16) и отличаются от него лишь тем, что количества носителя заменены на общие количества фаз, а относительные весовые составы — на молярные доли.

Количество поднимающегося пара G постоянно во всей колонне. Это количество пара образуется в кубе и поступает в дефлегматор, откуда часть Ф возвращается в колонну в виде флегмы, а остальная часть Р отводится в виде дистиллята. Таким образом

Отношение количества флегмы к количеству дистиллята

Ф

(19-11)

называется флегмовым числом.

Следовательно, количество флегмы Ф = PR и количество поднимающегося пара составляет:

G = PR-\-P = P(R-{-\) (19-12)

т. е. на каждый киломоль дистиллята в кубе должно быть испарено (#+1) кмоль остатка.

В укрепляющей колонне количество стекающей жидкости равно количеству флегмы:

/, = Ф = р#

а состав пара на выходе из колонны равен составу подаваемой на орошение флегмы:

У 2 == Х2 — Хр

Подставляя значения L, G, у2 и х2 в уравнение (19-9), получим:

АГВ'— рабочая линия исчерпывающей колонны; ВГС/— рабочая линия укрепляющей колонны.

Подставляя в уравнение (19-13) х = Хр, получим у = хр, т. е. на у — х-диаграмме (рис. 19-10) рабочая линия укрепляющей колонны проходит через лежащую на диагонали точку С с абсциссой хР. Из уравнения (19-13) видно, что тангенс угла накло43 Зак 546.

на рабочей линии tg а = ^ _|_ 1 » а отрезок, отсекаемый на оси

ординат, составляет

*р (19-14)

Я+1

В исчерпывающей колонне количество стекающей жидкости L больше количества флегмы Ф на количество исходной жидкой смеси F.

Р

Обозначая -р- = /, найдем для исчерпывающей колонны:

? = ф + /7 = Я (/?+/)

Составы поступающего в колонну пара и вытекающей из нее жидкости равны составу остатка:

У\ — х\ — xw

Подставляя значения L, G, у\ и х\ в уравнение (19-10), получим:

или

_ /?+/ /-1

(19-15)

Подставляя в уравнение (19-15) х = xw, получим у = xw, т. е. рабочая линия исчерпывающей колонны проходит через лежащую на диагонали точку Аг с абсциссой xw.

Найдем абсциссу точки В' пересечения рабочих линий укрепляющей и исчерпывающей колонн. Ордината этой точки, определенная по уравнениям (19-13) и (19-15), будет одинаковой; следовательно, можно приравнять правые части этих уравнений:

R , хр R+f /-1

Х~Т~ О А 1 — D J_ 1 Х Р _l_ 1 Х\

Умножая обе части этой формулы на (/? + 1), получим после приведения подобных членов:

Xp=fx — (f— \)xw

Подставляя / = -р- и решая уравнение относительно дс, находим:

Pxp + (F-P)xw Pxp+Wxw _ Fx* _

X — р р р —: Хр

т. е. абсцисса точки В' равна составу исходной смеси хр.

На основании найденных соотношений можно построить на у— я-диаграмме рабочие линии следующим образом (см. рис. 19-10). Откладываем на оси абсцисс точки А, В и С, соответствующие составам остатка xw, смеси хF и дистиллята хр, проводим через эти точки вертикали АА', ВВ' и СС. Далее, в зависимости от принятого флегмового числа R, откладываем на оси ординат отрезок OD, длина которого определяется по формуле (19-14). Точку D на оси ординат и точку С пересечения вертикали СС с диагональю соединяем прямой DC. Точку В' пересечения этой прямой с вертикалью ВВ' соединяем с точкой А' пересечения вертикали АА' с диагональю. Отрезок В'С будет рабочей линией укрепляющей колонны, отрезо

страница 225
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
металлический штакетник для забора белгород
стоимость обрезания в ростове
tuarex alta-3004
этажерки из пластмассы интернет магазин

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)