14. Основные допущения расчета непрерывной ректификации.

1. Равенство молярных теплот испарения компонентов. ΔH_исп(нк)=ΔH_исп(вк) (Правило Трутона)

2. Отсутствие теплового эффекта смешения компонентов ΔH_см(нк-вк) ≈ 0

3. Отсутствие тепловых потерь в окружающую среду Q_пот ≈ 0

4. Полное испарение жидкости в кипятильнике

5. Полная конденсация паров в дефлегматоре

Если R (флегмовое число) растёт ⇒ то положение рабочей линии уменьшается ⇒ Nтт уменьшается ⇒ высота колонны уменьшается

1,2,3:при конденсации 1 моль пара испаряется 1 моль жидкости, следовательно, постоянство мольных расходов фаз, т.е. рабочие линии прямые.

4,5 допущения: крайние точки рабочих линий лежат на диагонали.

15. Сопоставление тарельчатых и насадочных колонных аппаратов:

Тарельчатые	Насадочные
Давление выше атмосферного	Атмосферное, низкое давление, вакуум
Возможность чистки контактирующих устройств через люки	Необходимость разбора колонны для чистки
Разделение систем с твердыми примесями/грязью	Прим. для пенящихся систем
Возможность отвода тепла промежуточным охлаждением	Прим. Для коррозирующих смесей
Меньший вес колонны	Малая площадь контакта фаз

Третьи вопросы

1. Принцип устройства и схема действия насадочного абсорбера. Сравнение с тарельчатым.

А бсорбер насадочного типа представляет собой вертикальную колонну, рабочий отсек которой заполнен т.н. насадкой – массивом тел, имеющих большую площадь поверхности при небольшом объеме. К таким телам относятся кольца Рашига /Супер-Рашига, кольца Палля, спирали Левина. Наполнитель может быть уложен регулярно и нерегулярно – валом.

Принцип работы:

• Загрязненный газовоздушный поток подводится через входной патрубок агрегата

• Насадочные тела, уложенные в рабочей камере валом или регулярно, непрерывно орошаются форсуночным блоком;

• Абсорбент распределяется по насадке тонкой пленкой

• Газопоток контактирует с жидкостным микропленочным слоем – идет процесс сорбции

• Фильтрация по открытому (непрерывный отвод абсорбента) или полузакрытому контуру.

Достоинства насадочного плёночного абсорбера:

• низкое гидравлическое сопротивление, по сравнению с тарельчатыми абсорберами;

• высокая коррозионная стойкость контактных элементов;

• более простая и менее металлоёмкая конструкция по сравнению с тарельчатыми аппаратами;

• высокая движущая сила благодаря малому продольному перемешиванию.

Недостатки насадочного плёночного абсорбера:

• меньшая поверхность контакта фаз, по сравнению с тарельчатыми барботажными колоннами, и, как следствие, большие объёмы аппаратов;

• плохое смачивание насадки при малых расходах жидкой фазы;

• сложность отвода теплоты при экзотермическом эффекте абсорбции.

2. Насадочная ректификационная колонна. Типы, конструкции и требования к насадкам.

К онструкция колонны состоит из вертикальной трубы, в которую установлено контактное устройство. Роль контактного устройства чаще всего выполняет регулярная проволочная насадка (РПН) из медной или нержавеющей сетки.

Создание поверхности контакта фаз происходит за счёт плёночного течения жидкости по насадке.

Жидкая фаза, образованная флегмой в верхней части колонны и исходной смесью в нижней части колонны, стекает по насадке, взаимодействуя с движущейся противотоком паровой фазой. Для увеличения равномерности орошения насадки, она разбита на слои. Между слоями насадки установлены перераспределительные тарелки, обеспечивающие равномерность орошения.

Применяют насадки двух типов:

- насыпные (из отдельных элементов) (кольца Рашига, кольца Палля)

- хордовые (из полос, пластин, решеток) (сотовая, зигзагообразная)

К насадке предъявляются следующие основные требования:

• большая поверхность;

• нечувствительность к загрязнениям и осадкам;

• малое гидравлическое сопротивление;

• простота изготовления, малая стоимость.