химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

6):

_ 0,973-0,643 9 mln ~ 0,643 — 0,273 '

где ордината точки В' равна у р = 0,643.

Пример 19-4. Для условий примеров 19-2 и 19-3 построить рабочую линию и определить количество поднимающегося в колонне пара, количество флегмы, а также количество стекающей жидкости в укрепляющей и исчерпывающей колоннах.

Решение. Принимаем коэффициент избытка флегмы 1,4, тогда рабочее флегмовое число составит:

Д = 1,4ДТ1П = 1,4-0,89 = 1,25

Отрезок, отсекаемый рабочей линией укрепляющей колонны на оси ординат диаграммы равновесия, определяем по формуле (19-14):

0,973

Ь== 1,25 + 1 я0,43

На рис. 19-12 построены (согласно указаниям, приведенным на стр. 675) рабочие линии СВ для укрепляющей колонны и АВ для исчерпывающей колонны. Количество поднимающихся даров находим по формуле (19-12):

G = Р (R + 1) = 1985 (1,25 +1) = 4470 кг/ч = 1,24 кг/сек

Количество стекающей жидкости в укрепляющей колонне равно количеству флегмы и по формуле (19-11) составляет:

Ф = PR = 1985 -1,25 = 2480 кг/ч = 0,69 кг/сек

Количество стекающей жидкости в исчерпывающей колонне: L = Ф + F = 2480 + 5000 = 7480 кг/ч = 2,08 кг/сек

По рабочей линии (рис. 19-12) определяем состав пара в точке В (0,584), соответствующий составу исходной смеси. Находим средний молярный состав пара в верхней части колонны:

0,584 + 0,973

и в нижней части колонны:

0,0085 + 0,584 Л _

Х_ ~0,3

Средний молярный состав пара в колонне:

По t — х — {/-диаграмме (рис. 19-12) этому составу соответствует температура пара 82° С.

680 Г л. 19. Ректификация

Средняя плотность пара при этих условиях и абсолютном давлении Р = 0,98 бар (1 am) по уравнению состояния составляет:

MP 25,6.0,98-105 ЛОС_ . з Рп =-gjr= 8314 (273 + 83) = °'855 Кг,М

где М = 25,6 средняя молекулярная масса пара, имеющего концентрацию уср, [определена по формуле (16-5)]; R = 8314 дж/кмоль • град — универсальная газовая постоянная. Объемный расход пара составляет: О 4470

Vn = — = = 5220 м3/я = 1,45 м3/сек

рп 0,000

Плотность жидкости в верхней части колонны при среднем содержании метанола

,ср.= 0^ 73 + 0,973 = 0 623

находим по формуле:

р = рнк*ср- + Рвк (1 — дгср) = 800 • 0,623 + 1000 (1 — 0,623) = 877 кг/м3

где рнк и рвк — плотность НК (метанола) и ВК (воды).

Аналогично плотность жидкости в нижней части колонны (при хср. — 0,14) р = 973 кг/м3. Средняя плотность жидкости в колонне:

973 + 877 ЛОС . з

рж = ^ = 925 кг/м3

Объемный расход жидкости в верхней части колонны составляет:

9480

Уж = = 2.83 м3/я = 0,000785 м3[сек

о/ /

Объемный расход жидкости в нижней части колонны равен:

Уж = = 7,7 м*/ч = 0,00214 м3/сек У7о

Тепловой баланс

Составим уравнение теплового баланса ректификационной колонны согласно схеме, изображенной на рис. 19-13:

Приход тепла Расход тепла

Подводится в кубе . . Q С паром, выходящим

Со смесью FiF "3 аппарата GI

„ . ф; С остатком

С флегмой „ w

Потери в окружающую

среду Qa

Таким образом:

Q + FtFTT- Ф*Ф = 0/4- Wiw + Qn (19-18)

где W, Ф — количества остатка и флегмы, кмоль/сек;

G — количество уходящих из аппарата паров, кмоль/сек\

I — энтальпия паров, дж/кмоль; iFf lw, /Ф—энтальпия смеси, остатка и флегмы, дж/кмоль.

Подставляя в уравнение (19-18) значения G и F по формулам (19-12) и (19-7) и решая его относительно Q, получим:

Q=PR(I- /Ф) + />(/- у + ('V -ip)-\-Qu (19-19)

где гф — теплота испарения флегмы, дж/кмоль. При этом разность/ — 1ф = гф и

1—ректификационная колонна; 2—куб; 3— дефлегматор.

член PR(I — (ф)в уравнении (19-19) может быть заменен на ?7?гф.

В справочных таблицах обычно приводятся значения тепло-емкостей и теплот испарения только для чистых веществ, поэтому для смесей пользуются правилом смешения:

с = Сц^х —\- свк (1 х)

г = гнк*+гвкО—*)

где сик и ст—молярные теплоемкости компонентов НК и

В К, дж/кмоль • град; гнк и гвк — теплоты испарения НК и ВК, дж/кмоль;

х— молярная доля НК.

Приведенные выше расчеты могут производиться и с весовыми количествами, если энтальпия и теплоты испарения выражены в дж/кг, удельные теплоемкости — в дж/кг • град, а содержание НК — в весовых долях.

В дефлегматоре происходит частичная или полная конденсация паров, поступающих из колонны.

682

Г л 19 Ректификация

При частичной конденсации в дефлегматоре конденсируется лишь часть паров, требуемая для образования флегмы, а остальная часть (дистиллят) отводится из дефлегматора в парообразном состоянии. Тепловая нагрузка дефлегматора в этом случае составляет:

При полной конденсации в дефлегматоре конденсируются все поступающие в него пары. Часть полученного конденсата возвращается в колонну в виде флегмы, другая часть отводится в виде дистиллята Тепловая нагрузка дефлегматора при полной конденсации составляет:

СЗдеф =(Ф + Р)(/-/Ф) = Р(Я+1)ГФ (19-21)

Пример 19-5. Определить расход тепла для ректификации смеси метанол — вода в условиях примеров 19-2 и 19 4 и найти

страница 227
< 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
кресло ch 993 low v
Компания Ренессанс деревянная лестница в дом - качественно и быстро!

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
(30.04.2017)