ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы расчета процессов ректификации каменноугольной смолы и ее фракций из "Переработка каменноугольной смолы" Исходя из классификации жидких смесей, разработанной Д. П. Коноваловым [15], каменноугольная смола, в которой все соединения испаряемой ее части являются членами родственных гомологических рядов, может быть отнесена к идеальным растворам, подчиняющимся законам Рауля. На основании этого к расчету процесса ректификации. могут быть применимы положения о равновесном парожидкостном состоянии. Пользуясь законами Рауля и Дальтона, можно вычислить равновесный состав паровой и жидкой фаз и построить кривые равновесия бинарных и тройных углеводородных систем каменноугольной смолы. [c.16] Ниже приведен графический и аналитический способ построения кривой равновесия бинарных систем. [c.16] Графически в системе координат (х, Р) закон Рауля выражается прямыми линиями ВО и АЕ (рис. 3) [16]. [c.16] Чтобы построить диаграмму кипения, конденсации и равновесия для изобарического процесса (Р = onst), необходимо определить упругости паров ра и р для ряда температур (tu /2, 4 и др.), заключающихся между температурами кипения чистых компонентов Л и В при данном внешнем давлении Р, и построить изотермы в координатных осях (Pix). [c.17] Пример графического построения описанным методом диаграммы кипения и конденсации, а также кривой равновесия приведен на рис. 4. [c.17] Пример. Построить для бинарной смеси нафталин-дифенил кривую равновесия. [c.18] Соединяем все точки Рнафт и Рдиф линиями, в местах пересечения изотерм с линией внешнего давления (760 мм рт. ст.) смесь состава х закипит. Таким образом получаем для этих точек значения Х1, Х2, дсз а x . [c.18] Таким образом, получен состав смеси, соответствующий моменту кипения, и состав равновесных с ней паров. Пользуясь полученными точками /222 = 0,89 yi = 0,975) 230 х = 0,62 У2 = 0,830) /240 (Хз = 0,35 t/з = 0,672) /250 (х = 0,11 i/4 = 0,330), строим изобару — кривую кипения в системе координат t, х). [c.19] На диаграмме х — у (рис. 5,6) проводим диагональ. Во всех точках, лежащих на диагонали квадрата диаграммы х = у, т. е. содержание низкокипящего в парах равно содержанию его в жидкости. [c.19] Р и Р2 — упругости паров чистых компонентов. [c.20] Относительная летучесть — один из критериев трудности разделения смеси. Чем больше значение а, тем легче разделяется смесь. [c.20] Для многокомпонентных смесей, особенно таких, как нефть и каменноугольная смола, из-за поливариантности двухфазных систем надежный расчет до сих пор не предложен. [c.20] Наиболее точным и полно раскрывающим процесс ректификации многокомпонентных смесей является метод постепенного расчета по материальным балансам обобщенных компонентов от тарелки к тарелке. Учитывая своеобраз.И1е состава каменноугольной смолы и требования к получаемым фракциям, в результате разделения должно быть обеспечено, помимо температурного интервала выкипания, также наличие во фракциях заранее заданной концентрации индивидуальных веществ. [c.20] Для ректификации смолы применяются сложные колонны, состоящие как бы из ряда элементарных колонн, в которых происходит разделение питания на пары и жидкий остаток. Поэтому основным элементом расчета процесса ректификации является расчет элементарной колонны, и большинство методов основано на условном разделении каменноугольной смолы на ряд бинарных систем. Ниже приведены упрощенные методы расчета, не требующие применения специальных вычислительных машин. [c.21] Значения концентраций задаются условиями разделения. [c.22] Чимо ступеней ломаной линии между кривой равновесия ь линиями ай и Ьс1 будет числом ступеней (тарелок) изменения концентрации при заданных условиях ректификации [22]. [c.23] В 1940 Г. Джиллиланд [23] предложит метод расчета числа теоретических тарелок по близлежащим по температуре кипения компонентам, названным им ключевыми, между которыми проходит граница разделения смеси на дистишлят и остаток. Легким ключевым компонентом является один из низкокипящих компонентов смеси, определенная концентрация которого в остатке допускается технологическими требованиями разделения исходной жидкой смеси. В качестве тяжелого ключевого компонента выбирается один из высококипящих компонентов смеси, определенная концентрация которого допускается в ректификате по заданному качеству последнего. [c.23] Все компоненты смеси, кипящие ниже точек кипения легкого ключевого компонента, переходят в ректификат, а компоненты, кипящие выше точки кипения тяжелого ключевого компонента, — в остаток. Таким образом, расчет сводится к тому, что такая многокомпонентная смесь разделяется соответственно выбранным ключевым компонентом на ряд бинарных смесей. [c.23] А — сумма всех компонентов с большей летучестью, чем у легкого ключевого компонента. [c.24] Вернуться к основной статье