Содержание
Введение
1. Теоретические основы процесса ректификации
2. Технологическая схема установки и её описание
3. Обоснование выбора конструкции основних узлов апарата
4. Технологический расчет аппарата
Выводы
Список литературы
Приложения
Введение
Ректификация бинарных систем является процессом разделения растворов на один или два практически чистых компонента путем осуществляемого в ректификационной колонне многократного двустороннего массообмена между движущимися противотоком парами и жидкостью.
Хотя в промышленной практике сравнительно редко встречаются случаи разделения двухкомпонентных систем, теория ректификации бинарных смесей имеет большое познавательное значение, ибо позволяет со всей отчетливостью выявить приемы и методы исследования процесса, происходящего в ректификационном аппарате, и представить результаты такого изучения на весьма наглядных расчетных диаграммах. Используя графические приемы, удается наиболее просто представить принципы расчета различных режимов работы колонны, носящие общий характер и равно приложимые и к более трудным случаям, когда разделению подвергается уже не бинарная, а значительно более сложная многокомпонентная система.
Взаимодействие фаз при ректификации представляет собой диффузию низкокипящего компонента из жидкости в пар и высококипящего компонента из пара в жидкость, обусловленную разностью концентраций компонентов в массообменивающихся потоках паров и жидкости. Основным условием эффективного обмена веществом между фазами является их как можно более интенсивный контакт.
На тарелках ректификационной колонны, которые могут иметь самую различную конструкцию, осуществляется интенсивное взаимодействие между восходящим паровым и нисходящим жидким потоками. В предельном случае работы тарелки энергообмен между соприкасающимися парами и жидкостью приводит к выравниванию их температур, в результате обмена веществом устанавливаются равновесные значения составов фаз, и процесс их взаимодействия прекращается, так как парожидкая система приходит в равновесное состояние. Пары и жидкость отделяются друг от друга, и процесс продолжается вследствие нового контактирования этих фаз уже на следующей ступени с другими жидкими и паровыми потоками.
В термодинамической теории массообменных процессов разделения при переходе от составов фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем за количественную основу принимается гипотеза теоретической тарелки (ступени). Особенность этой теории состоит в том, что она не занимается вопросом о механизме процесса и не исследует диффузионной природы и кинетической картины явления массопередачи на контактной ступени.
Теория массообменных процессов разделения, основанная на концепции теоретической тарелки (ступени), изучает предельные условия проведения процесса и устанавливает эталоны, сравнением с которыми можно получить правильное суждение о работе практического аппарата и о степени его отклонения от наиболее совершенного в данных условиях образца.
В настоящее время перегонка и ректификация широко распространены в химической технологии и применяются для получения разнообразных продуктов в чистом виде, а также для разделения газовых смесей после их сжижения (разделение воздуха на кислород и азот, разделение углеводородных газов и др.).
Список литературы
1. Багатуров С. А. Основы теории и расчёта перегонки и ректификации. Изд. 3-е, прераб. М., «Химия», 1974, 440 с.;
2. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию. М: Химия, 1991;
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химичесокй технологии. Издательство «Химия», М., 1971 г;
4. Колонные аппараты. Каталог справочник. М: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978;
5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А.-Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.-10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.;
6. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган Процессы и аппараты химической технологии. Издательство «Химия», М.,1968, 848 с.
