ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дистилляция из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Дистилляционная установка состоит из дистилляционного аппарата — испарителя, снабженного теплообменным устройством для подвода необходимого количества теплоты к кипящему раствору, конденсатора для конденсации образующихся паров и сборников дистиллята и кубовой жидкости. [c.539] Процесс дистилляции проводится периодически или непрерывно. Состав продуктов разделения, получаемых в процессе дистилляции, зависит от физико-химических свойств смесей, параметров технологического режима и от гидродинамической обстановки, которая определяется аппаратурным оформлением процесса. [c.539] В пленочных аппаратах подвергаемая дистилляции жидкость распределяется по поверхности нагрева в виде пленки. Пленка создается за счет стенания жидкости под действием силы тяжести, с помощью механических устройств или при восходящем движении жидкости и пара — за счет динамического воздействия парового потока. В связи со значительно меньшим, чем в емкостных аппаратах, объемом жидкости, находящейся в пленочных дистилля-ционных аппаратах, для них характерно относительно большое изменение состава жидкости по высоте. [c.540] Это уравнение выражает связь между величинами и й к, л гн и а , . [c.540] Таким образом, расчет процесса периодической дистилляции сводится к решению системы уравнений (V. 220) и (V. 221). [c.540] Таким образом, средний состав дистиллята, получаемого при периодической дистилляции, является промежуточным между составами паров, находящихся в равновесии с исходной жидкостью и кубовым остатком. [c.541] Расчет заканчивается, когда достигается заданное распределение целевых компонентов между дистиллятом и кубовым остатком. [c.542] Непрерывный процесс. При интенсивном перемешивании дистиллируемой жидкости ее состав идентичен с составом отбираемой кубовой жидкости, а состав дистиллята совпадает с составом равновесного пара. Поэтому расчет процесса простой дистилляции сводится к решению системы уравнений (V. 220а), (V. 2206) и (У.222). [c.543] Задаваясь значением П (или Wк), по уравнению (V. 220а) определяют Wк (или Я). Далее по уравнению (V.228) вычисляют значения Хгк и по ним находят новое значение М, а по уравнению (V.228)—значения Хц, во втором приближении. Расчет повторяют до получения устойчивых значений л с желаемой точностью. Далее по уравнению (V. 2206) находят состав дистиллята л . [c.543] Выполняя описанный расчет при нескольких значениях П или Х к, можно определить условия, при которых достигается заданное разделение смеси. Все описанные расчеты целесообразно выполнять на ЭВМ. [c.543] Сопоставляя процессы периодической и непрерывной дистилляции нетрудно убедиться, что при одинаковом относительном выходе продуктов разделения (И к/Й н и Я/И н) их составы существенно различны. При периодическом процессе дистиллят относительно богаче низкокипящим компонентом, поскольку концентрация этого компонента в кубовой жидкости понижается от начальной до конечной постепенно. При непрерывной же дистилляции процесс протекает при конечной концентрации кубовой жидкости. [c.544] Расчет процессов дистилляции в пленочных аппаратах. Особенностями процессов пленочной дистилляции является изменение состава пленки жидкости по длине и связанное с этим изменение состава образующегося пара, причем проходящие через произволь-11зе сечение аппарата жидкость и пар не находятся в равновесии. Поэтому процесс дистилляции осложнен массообменом между жидкостью и паром. Скорость массообмена и его влияние на результаты процесса определяются гидродинамической обстановкой— скоростями, режимами и направлением относительного движения фаз. [c.544] Пусть на высоте /1 за единицу времени образуется (10 пара и соответственно уменьшается расход жидкости dW — —йО). [c.544] Если Коу = 0, т. е. массообмен.между жидкостью и паром исключен (пар после образования немедленно отводится), то уравнение (V. 229) превращается в обычное уравнение процесса простой дистилляции (У.219). Если же пар взаимодействует с жидкостью, то второе слагаемое в правой части уравнения (V. 229) необходимо учитывать. [c.544] Точный расчет процесса дистилляции, проводимой при направленном движении материальных потоков, представляет значительные трудности, поскольку по длине аппарата меняются не только составы этих потоков, но и давление (за счет гидравлического сопротивления), а следовательно, и температура кипения жидкости. [c.545] В реальных условиях массообмен между жидкостью и паром протекает с конечными скоростями, поэтому получаемый дистиллят имеет состав, промежуточный между составами, отвечающими рассмотренным двум предельным случаям. [c.546] Аппаратурное оформление процессов дистилляции. Основными частями дистилляционных аппаратов являются подогреватель (кипятильник) и сепарационное пространство. В связи с разнообразием свойств перерабатываемых жидкостей используется большое число конструктивных модификаций этих аппаратов. По технологическим особенностям дистилляционные аппараты следует разделить на две группы — емкостные и пленочные. В емкостных аппаратах в процессе дистилляции находятся значительные объемы жидкости, в пленочных объем жидкости очень мал, так как она распределяется по теплообменной поверхности в виде пленки. Емкостные аппараты вследствие большой инерционности менее чувствительны к случайным колебаниям режимных параметров, чем пленочные. Однако из-за относительно большого времени пребывания в них жидкости они непригодны для переработки термически нестойких веществ и для проведения процессов дистилляции при низких давлениях. В таких случаях используют пленочные аппараты. [c.546] Емкостные дистилляционные аппараты применяют в установках периодического и непрерывного действия. По конструкции они аналогичны выпарным аппаратам. Подогреватель выполняется как трубчатый теплообменник, змеевик или пучок О-образных труб. Аппараты этого типа изготовляются вертикальными или горизонтальными. Часто их используют в качестве кубов ректификационных установок. [c.547] Пленочные дистилляционные аппараты делятся по методу создания пленки на две группы — с падающей пленкой и роторные. [c.547] Вернуться к основной статье