Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Способы перегонки жидкостей




 

Перегонка – это процесс частичного испарения жидкости или конденсации паров, проводимый для получения одного из продуктов обогащенного НКК или ВКК. Образующийся при этом отгон в паровой фазе, обогащенный НКК, подвергают в дальнейшем конденсации. Процесс перегонки осуществляется 6-мя способами:

- однократное испарение и однократная конденсация (эти процессы характеризуются тем, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы не разделяются до окончания процесса, а при достижении конечной температуры их разделяют в один прием [однократно]. Принимается, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы находятся в равновесии).

- многократное испарение многократная конденсация (процессы состоят в многократном процессе повторения процессов ОИ и ОК для более полного разделения смеси).

- постепенное испарение и постепенная конденсация (эти процессы осуществляются так, что пары, образовавшиеся при испарении или конденсации, удаляются из системы непрерывно в момент их образования).

 

Однократное испарение

Испарение – процесс перехода вещества из жидкого или твердого состояния в парообразное. Процесс характеризуется тем, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы не разделяются до окончания процесса, а при достижении конечной температуры их разделяют в один прием (однократно). Принимается, что фазы находятся в равновесии. Рассматриваются 2-х компонентные смеси.

G

 

сепаратор

 

F испаритель t

 

 

 

g

(1) – материальный баланс процесса ОИ; где F – масса исходной смеси, G – масса обра-

зовавшихся паров, g – масса образовавшейся жидкости.

(2) – материальный баланс ОИ для НКК; где - исходная концентрация смеси

y – концентрация паровой фазы, х – концентрация жидкой фазы.

(3)

поделим обе части уравнения на F →

(4)

(5)

подставим (5) в (4) →

(6)

из урав (6) →

 

(7) –доля отгона. Это отношение массы образов.паров к массе исходной смеси.

(8) – мольная доля отгона

(9) – связь доли отгона с мольной долей отгона; где -средняя мольная

масса паров, - мольная масса исходной жидкой смеси.

Процесс ОИ связан с подводом тепла

(1) – тепловой баланс процесса ОИ; где - тепло исходной смеси.

 

(2)

(3) – приведенная энтальпия сырья, которая определяет количество введенного

тепла, приходящегося на единицу массы исходного сырья.

- уравнение прямой, проходящей через 3 точки: a (, ); b(x, ); c(y, ).

Исходная смесь при тем-ре и концентрации НКК соответствует т.F,f. Нагреванию смеси от до соответствует прямая F-B’,f-b’, при этом состав исходной смеси не меняется. В т.B’,b’ – тем-ра соответствует тем-ре кипения при е=0. Образующийся при этом пар находится в равновесии с жидкостью. При нагреве сырья от до t, ему сообщается тепло - т.а, A. В этой точке система будет состоять из жидкой и паровой фаз, составов x и y. Составы и энтальпии жидкости и пара определяются т.b, B, C, c.

отрезок ba, BA пропорционален массе отгона G, а отрезок ac, AC –массе исходной смеси.

При нагревании до смесь перейдет в парообразное состояние, при этом е=1. Состав этого пара – т.с”, C”, при этом . Состав и энтальпия жидкого остатка определяются т.b”, B”. - t конца процесса ОИ. При нагревании выше система будет состоять из перегревшего пара состава . При понижении тем-ры будет охлаждение паров, а с т.с”, C” их конденсация. Степень конденсации:

.

 

 

Постепенное испарение

 

 

G конденсатор

 

испаритель

 

 

 

 

Процесс осуществляется так, что пары, образовавшиеся при испарении, удаляются из системы непрерывно в момент их образования. Образовавшиеся в системе паровая и жидкая фазы всегда находятся в состоянии равновесия.

(1) – материальный баланс по НКК для элементарного процесса; где g

– масса загрузки в испарители, x – концентрация в ней НКК, dg -

часть испарившейся жидкости, dx – изменившийся состав жидкой

фазы, (x-dx) – новый состав жидкости, y – состав паровой фазы.

Из уравнения (1) →

(2) – уравнение Рейлея.

(3) – пар находится в равновесии с жидкостью.

(4) – уравнение КРФ через y.

подставим урав (4) в урав (2) →

- уравнение Рейлея, используется для определения по результатам постепенной перегонки.

- средний состав отгона.

Постепенная конденсация

G

F

конденсатор

 

 

 

приемники

 

 

(1) – материальный баланс для бесконечно малой массы

сконденсированных паров

Из уравнения (1) →

(2) – уравнение Рейлея.

(3) – пар находится в равновесии с жидкостью.

(4) – уравнение КРФ через x.

подставим урав (4) в урав (2) →

- уравнение Рейлея, используется для определения в интервале температур конденсации.

- средний состав конденсата.

 

Многократное испарение

Процесс многократного испарения состоит из повторений процесса однократного испарения для более полного разделения исходной смеси.

 

 

 

сепаратор сепаратор

F испаритель испаритель

 

 

 

Пусть многократному испарению подвергается смесь с содержанием НКК , находящаяся при тем-ре - т.F, f.

Проводим ОИ при тем-ре будут получены составы жидкой и паровой фаз и , при этом на первой ступени: ,относ.кол-во исп.ж-и:

, масса жидкого остатка:

.Жидкий остаток подвергают ОИ во второй ступени при . Образовавшиеся жидкая и паровая фазы будут иметь состав и . , доля неиспарившейся жидкости: . Масса жидкого остатка:

. После проведения (к) ступеней ОИ, масса жидкости:

. С повышением ступеней ОИ, уменьшается масса жидкого остатка. Процесс МИ – линия .

Многократная конденсация

 

 

 

 

сепаратор сепаратор

F

конденсатор конденсатор

 

 

 

При охлаждении паров с начальной концентрацией НКК

от - т.F (f) до происходит частичная конденсация. Масса парового остатка: .

На второй ступени паровой остаток охлаждается от до → еще часть паров сконденсируется и масса остатка:

После к-ой ступени конденсации, масса остатка будет:

.

Процесс МК:

.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-04-04; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 974 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Если президенты не могут делать этого со своими женами, они делают это со своими странами © Иосиф Бродский
==> читать все изречения...

2487 - | 2350 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.