Полная версия

Главная arrow Техника arrow Гидравлика и теплотехника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Ректификация многокомпонентных смесей

Задача разделения многокомпонентных смесей на практике встречается гораздо чаще, чем двухкомпонентных, поэтому ректификация многокомпонентных смесей является основным процессом ректификации в химических и нефтехимических производствах.

Схема разделения на составляющие двухкомпонентных смесей однозначна, в то время как для многокомпонентных смесей представляется некоторая свобода схемы разделения. Пусть смесь состоит из трех компонентов А, В, и С с относительными летучестями аА, ав и ас.

Схема установки для разделения трехкомпонентной смеси по первой схеме

Рис. 4.41. Схема установки для разделения трехкомпонентной смеси по первой схеме

Разделение указанной смеси на компоненты возможно двумя путями, показанными на рис. 4.41, 4.42. Первая схема разделения (рис. 4.41, вверху) и аналогичные ей возможны всегда, вторая схема (рис. 4.41, внизу) возможна не всегда и использование их ограничивается соотношением относительных летучестей компонентов и их содержанием в исходной смеси. Так, в приведенном примере возможность отделения смеси компонентов А и В от С имеет место лишь при условии аь > ^ах (где ah > ^ах - суммарная относительная летучесть остальных двух компонентов). Другими словами, отделение в паровой фазе у-го компонента возможно только в том случае, когда его относительная летучесть а. больше средней относительной летучести всех компонентов: 2Х = + аьхь + «Л + • • • •

Из рассмотренного примера следует, что для разделения многокомпонентных смесей непрерывным методом на N частей необходимо (N-1) ректификационных аппаратов.

Схема установки для разделения четырехкомпонентной смеси по первой и второй схемам

Рис. 4.42. Схема установки для разделения четырехкомпонентной смеси по первой и второй схемам

Тепловой баланс процесса ректификации

Введем обозначения: Qi - тепло, поступающее в кипятильник колонны с греющим паром; Q2 - тепло, поступающее с греющим паром; Q3 - тепло, поступающее с флегмой; Q4 - тепло, уходящее с парами; Q5 - тепло, уходящее с остатком; Q6 - тепло, теряемое в окружающую среду (рис. 4.43).

Схема тепловых потоков в колонну непрерывной ректификации

Рис. 4.43. Схема тепловых потоков в колонну непрерывной ректификации

При принятых обозначениях тепловой баланс процесса может быть выражен равенством:

или

Если нагревание в кипятильнике проводится водяным греющим паром, расход его на проведение процесса составит

где Н - энтальпия водяного пара; Нк - энтальпия конденсата; г - теплота испарения.

Энтальпии веществ, входящих в уравнение, равны произведениям их мольных теплоемкостей на температуры. Теплоемкости и теплоты испарения смесей вычисляют по правилу аддитивности, исходя из свойств чистых компонентов.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>