ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Флегмовое число из "Основные процессы и аппараты химической технологии Изд.2" Периодически действующие ректификационные установки применяют для разделения однородных жидких смесей в малотоннажных производствах, когда необходимо предварительно накопить продукт, подлежащий разделению. Особенно рационально применение периодической ректификации в тех случаях, когда на разделение поступает смесь переменного состава или когда необходимо разделить многокомпонентные смеси или несколько различных смесей на одной и той же установке. В этом случае во всех процессах используют одну и ту же колонну, поэтому рассчитывают не размеры колонны, а время, необходимое для разделения каждой смеси. Вследствие того, что,состав продуктов в колонне непрерывно меняется во времени, в расчетах появляется дополнительная переменная — количество удерживаемой в системе жидкости (в насадке, на тарелках, в дефлегматоре, в трубопроводах и др.). Влияние этой переменной на процесс разделения особенно существенно при глубоком исчерпывании кубовой жидкости. Учет задержки жидкости в расчетах рассмотрен в [2]. [c.248] Периодическую ректификацию осуществляют на установке, схема которой показана на рис. 6.9. Исходную смесь загружают в куб-испаритель /, снабженный нагревателем 2, в который подается какой-либо теплоноситель, например насыщенный водяной пар. Здесь жидкость доводится до кипения и испаряется. Образующиеся пары направляются в ректификационную колонну 3, где взаимодействуют с противоточно стекающей жидкостью (флегмой), поступающей из дефлегматора в котором конденсируются вы.ходящие из колонны пары, обогащенные легколетучим компонентом. Часть конденсата, предварительно охлажденная в холодильнике 5, отводится в виде готового продукта в сборники 6. Число сборников определяется потребным числом отбираемых фракций дистиллята. Разделение конденсата на флегму и дистиллят осуществляют делителем потока 7. [c.248] Периодическая ректификация может осуществляться двумя способами. [c.248] По второму способу в процессе поддерживают постоянное флегмовое число (7 — onst) при этом состав получаемого дистиллята меняется во премсни. Этот способ более широко применяют в производстве. Фракционирование (отбор п-го числа фракций) отбираемого дистиллята позволяет получать продукты практически любого состава. Один из возможных вариантов схемы периодической ректификации при постоянном флегмовом числе показан на рис. 6.10. Из первоначальной загрузки состава Хр получают первую фракцию дистиллята заданного состава Хр и промежуточный остаток состава. Далее этот остаток разделяют на дистиллят состава Xp2 = Xf (вторая фракция) и кубовый остаток конечного состава х , . В следующем цикле ректификации вторую фракцию вновь загружают в испаритель вместе с исходной смесью. В случае необходимости первую фракцию (состава Хр ) можно еще раз разделить на более концентрированный по легколетучему компоненту продукт и остаток состава который вновь добавляют в исходную смесь. Таким образом можно достичь требуемой чистоты конечных продуктов. [c.249] Ниже приведен пример расчета процесса периодической ректификации, организованного по схеме, представленной на рис. 6.10. [c.249] Задание на проектирование. Рассчитать ректификапдюнную колонну периодического действия для разделения бинарной смеси бензол — толуол по следующим данным количество исходной смеси f = 5000 кг содержание легколетучего компонента в исходной смеси Хр = 40% [44% (мол.)] в кубовом остатке = [6% (мол.)] давление в паровом пространстве дефлегматора Р = 0,1 МПа. [c.249] Процесс провести при постоянном флегмовом числе / = onst. Дистиллят получить в виде двух фракций первой — состава Xpi, который нужно рассчитать, и второй, равной по составу исходной смеси (хр Хр). Разделение провести в течение одной рабочей смены. С учетом подготовки к работе и выхода процесса на установившийся режим продолжительность работы составляет т —5 ч. [c.249] Расчет ректификационной колонны периодического действия сводится к определению ее основных геометрических размеров — диаметра и высоты, зависящих от физических свойств фаз, типа и размеров контактных устройств, гидродинами еских режимов работы колонн. При выборе гидродинамических режимов можно руководствоваться соображениями, изложенными в разд. 5.1.3 и 5.2 и в разд. 6.1. [c.249] Определение флегмового числа проводят технико-экономической оптимизацией, В первом приближении его можно оценить. методом, изложенным в разд. 6.1 1. Однако при периодической ректификации, в отличие от непрерывной, состав дистилляга является определяемым параметром. Он зависит от условий работы колонны, в том числе и от состава дистиллята Хр в первоначальный момент времени. Поэтому расчет флегмового числа начинают с выбора состава дистиллята в начальный момент времени (состава первой капли дистиллята). [c.249] Как видим, минимум функции М/ Н ) =1 Н) соответствует флегмовому числу R = 2,2. [c.251] Вернуться к основной статье