10 МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНСЫ РУ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

Мат.баланс: G_f=G_p+G_w

G_{f f}=G_{p p}+G_{w w}

G_p,G_w =?

Теп.баланс:Приход теплоты: 1. с греющ.паром: Q_гр=D*i_гр ;D-расход пара, i_{гр –} энтальпия гр.пара 2.с исх.жид-ю: Q_f=G_fC_fT_f, С-теплоемкость 3.c флегмой: Q_R=G_RC_RT_R; G_R=RG_p,

R-флегм.число, R = (G_R/Gp) – отношение мольных (массовых) расходов флегмы и верх.прод-та

Расход теплоты:1.с парами, выход.из колонны:∑Q_п=G_пi_п= (G_R + Gp)*i_{п =} Gp(R+1)(r_p+C_p *t_f);

i_п – энтальпия пара, выход.из колонны; C_p – теплоем-ть 2. с ниж.продуктом:Q_w=G_wc_wt_w 3 с конденсатом пара Q_конд=D*i_конд 4. теплопотери: Q_пот = 5-10% от прихода Q_f+Q_r+Q_гр=Q_п+Q_w+Q_пот определяется D-расход греющего пара.

11. Основ.Допущенияпри расчете рект-ции.Ур-ия линии рабочих концентраций.

1)Осн.допущения при расчете проц.ректиф-ции (при выводе Ур-ий линий раб.конц-ций):

1.мольные потоки пара и жид-и в соотв-щих частях кол-ны(укр.и исч.) пост-ны. V’, V’’ – мольн.потоки Ж укрепл.части; R’, R” – мольн.поток Ж исчерп.части.

2.Исх.смесь поступает в кол-ну в жид.виде при t_кип. 3.Пар,выход-й из верха кол-ны конден-ся в дефлегматоре полностью: х_R=x_p, х_R,x_p -конц-и флегмы и верх.прод-та(дистил-та).

4.флегма возвр-ся в кол-ну при t_кип.

5.потери массы и теплоты в кол-не отсут-ют.

6. процесс ректиф-ции стацион-ый. Все парам-ры пост-ны во времени.

ЛРК –д/укр.части:Д/вывода отрежем верх.часть кол-ны и составим частный мат.баланс.

Р- мольн.расход дист

R-мольн.расход фл

R’, V’-мольн.расход

Ж и П

R’=R; V’=P+R;

V’=R+1

р=1кмоль

Расчет пров-ят на

1 кмоль

верхн.прод.

(R+1)y=Rx+x_p

(1)Ур-е ЛРК укр.части кол-ны.

Д/ исч.части: отрежем ниж.часть кол-ны и составим частн.и общ.мат.балансы.

(2)ЛРК д/исч.части кол-ны

8-ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ПЕРЕГОНКИ. МЕТОДЫ ПЕРЕГОНКИ

Перегонка-процесс разделения смеси Ж, различных по t_кип, путем частичного испарения Ж и конд-ии образ-ся пара.применяется ддля разделения смесей имеющихся сильно различающиеся t_кип.Пищевая промышленность (растительное масло, пальмовое, оливковое) химич. технология (получ спиртов) Процесс перегонки основ-ся на з.Коновалова: пар или при испарении ж-ти,пар обогащается тем компонентом,кот повышает давл пара над р-ром или снижает тем-ру кипения р-ра или смеси

Способы перегонки: простая перегонка, перегонка с дефлегмацией, перегонка с вод. паром, перегонка с инертным газом

Схема установки:

1-перегонный куб, 2-конденсатор-холодильник, 3-приемники дистиллята, F-исх.смесь, P-дистиллят, W-куб.остаток, x_f,x_p,x_{w –} конц-ия летучего комп-та, x_p ›x_f ›x_w

Исх.смесь подается в куб, нагревается и кипит. Образ-ся пар в конд-хол конд-ся и охлажд-ся и поступает в приемники. Схема раб-т период-ки. При достиж-ии конц-ии легкокипуч.комп-та (ЛК) в кубе задан.знач x_{w ,}обогрев отключается и куб.остаток сливается.

+: 1).возм-ть разделения разл.смесей, 2).простота оборуд и низк.стоим-ть

-: 1). Низ.степень разделения 2).перемен-ая конц-ия дистил-та(поэтому устан-ся неск.приемников) 3).большой расход теплоты 4).труд-ть автоматизации

Прим-ся 1) в малотонажн.произв-х 2) в лаб-х в основном для раздел.смесей Ж сильно различ-ся по летучести

Перегонка с дефлегмацией:

1-куб, 2-дефлегматор, 3-конденс-холодильник, 4-приемники

Отличие: часть пара конд-ся в дефлегматоре, полученный конд-т(флегма)стекает обратно в куб.

+: более высокая степень разделения (м. увеличить x_p )

Схема перегонной установки с вод.паром

1-куб, 2-парораспределитель, 3-конденсатор-холодильник, 4-флорентина (отстойник для разделения эмульсий), D-острый пар

Прим-ся для очистки выскокип-х Ж(скипидар), нераств.в воде. Перегоняемая Ж(А) подается в куб, за счет острого пара Ж нагр-ся и кипит и перегон-ся(направл.) в конд-хол.; конденсат – в флорентину, где разд-ся на 2 слоя. Ниж.слой – вода (В); верх – перегон.Ж (А).

+: темп-ра перегонки (темп.кип.смеси) всегда меньше даже темп.кипеня воды