ChemStudy

Введение

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим. Процесс массообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром. Что интенсифицировать процесс массообмена применяют контактные элементы, что позволяет увеличить поверхность массообмена. В случае применения насадки жидкость стекает тонкой пленкой по ее поверхности, в случае применения тарелок пар проходит через слой жидкости на поверхности тарелок. В данной работе приведен расчет тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензол - толуол.

1 Особенности расчета тарельчатой ректификационной колонны

Как правило, расчет ректификационной колонны производится для заданных: составе исходной смеси, кубового остатка, дистиллята, производительности и рабочем давлении в колонне.

В начале определяется материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. Для этого используется диаграмма y -x . Затем подбирается тип тарелок, определяется скорость пара , диаметр колонны, коэффициенты массопередачи, высота колонны, гидравлическое сопротивление тарелок . После этого можно провести расчет эксплуатационных свойств, а также экономические показатели ее использования.

2 Пример расчета ректификационной колонны для перегонки смеси бензол - толуол

Для примера, рассчитаем колонну при содержании легколетучего компонента (т.е. бензола) в исходной смеси 35%(масс.), в дистилляте 98%, в кубовой жидкости 1,7%. Производительность по исходной смеси 5кг/с.

2.1 Материальные расчеты

2.1.1 Материальный баланс колонны

Производительность по дистилляту P и кубовому остатку W определяется из уравнения материального баланса ректификационной колонны:

(1)

Откуда:

(2)

(3)

Все расчеты в данном случае ведутся для легкокипящего компонента, а значит х есть концентрация бензола. Для дальнейших расчетов необходимо пересчитать составы фаз из массовых в мольные по соотношению :

(4)

где x - мольная доля компонента А,

- массовая доля компонента А, % (масс.)

МА - мольная масса компонента А,

ЖУКОВ Георгий Константинович (1896-1974) , Маршал Советского Союза (1943), четырежды Герой Советского Союза (1939, 1944, 1945, 1956). Участник сражения на р. Халхин-Гол (1939). С 1940 командующий войсками Киевского ВО. В январе - июле 1941 начальник Генштаба - заместитель наркома обороны СССР. В Великую Отечественную войну проявил себя как талантливый полководец, сыгравший важнейшую роль в разгроме немецко-фашистских войск в Ленинградской и Московской битвах (1941-42), при прорыве блокады Ленинграда, в Сталинградской и Курской битвах (1942-43), при наступлении на Правобережной Украине и в Белорусской операции (1943-44), в Висло-Одерской и Берлинской операциях (1944-45). С августа 1942 заместитель наркома обороны СССР и заместитель Верховного Главнокомандующего. От имени Верховного Главнокомандования 8 мая 1945 принял капитуляцию фашистской Германии. В 1945-46 главнокомандующий Группой советских войск и глава Советской военной администрации в Германии. С марта 1946 главнокомандующий Сухопутными войсками и заместитель министра Вооруженных Сил СССР. В том же году отстранен от должности И. В. Сталиным. С июня 1946 командующий войсками Одесского, с 1948 - Уральского ВО. С 1953 1-й заместитель министра, с 1955 министр обороны СССР. В октябре 1957 освобожден от обязанностей министра по распоряжению Н. С. Хрущева, в 1958 уволен из Вооруженных Сил. Автор книги "Воспоминания и размышления" (1-е изд., 1969; 10-е изд. дополнено по рукописи автора, т. 1-3, 1990).

ДЖОЗЕФСОНА ЭФФЕКТ , протекание сверхпроводящего тока через тонкий (~10 Е) слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника (т. н. контакт Джозефсона). Эффект предсказан Б. Джозефсоном (1962). На его основе создан сверхпроводящий квантовый интерферометр (сквид), с помощью которого уточнены значения ряда фундаментальных физических постоянных. Джозефсона эффект используется в криогенных приборах, а также в качестве быстродействующих логических элементов ЭВМ.

ОСТЕО ... (от греч. osteon - кость), часть сложных слов, указывающая на их отношение к костям, костной ткани (напр., остеохондроз).