Тема 3.3 Ректификация

Студент должен

знать:

- сущность и проведение процесса ректификации;

- понятие флегмового числа;

- методы образования орошения и парового потока;

- устройство колонн;

- виды контактных устройств, их характеристики.

уметь:

- составлять материальный баланс колонны;

- строить линий концентраций;

- определять тепловой баланс колонны;

- производить расчет числа теоретических тарелок

- определять режимы работы колонны;

- определять основных размеры колонны;

- проводить гидравлический расчет тарелок и насадок.

При изучении материального баланса колонны надо хорошо понять, для чего составляется материальный баланс всей колонны и отдельных частей колонны. Необходимо уяснить физический смысл уравнения материального баланса всей концентрационной части колонны, баланса по сечению концентрационной части, а также материального баланса всей отгонной части и баланса по сечению отгонной части, графическое изображение уравнений концентраций для концентрационной и отгонной частей колонны.

Необходимо понять влияние флегмового числа на процесс ректификации. Нужно разобраться в методах определения числа теоретических тарелок, понять связь между числом теоретических тарелок и количеством орошения.

При изучении методов создания орошения и парового потока обратите внимание на уравнение для подсчёта количества тепла, снимаемого орошением и количество тепла, вводимого в нижнюю часть колонны паровым потоком. Надо знать преимущества и недостатки всех видов орошения.

Обратите особое внимание на определение температурного режима колонны, на расчёт ректификационной колонны, т.к. это потребуется при выполнении курсового и дипломного проектов.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем отличается простая перегонка от ректификации?

2. Дайте определение процесса ректификации.

3. Перечислите условия ректификации.

4. Объясните работу тарелки.

5. Какова роль орошения в процессе ректификации?

6. Назовите основные части простой колонны?

7. Начертите схему сложной колонны.

8. Какие способы создания орошения и парового потока вы знаете?

9. Напишите уравнение материального баланса для всей колонны.

10. Как изменится положение рабочих линий концентрационной и отгонной частей колонны с изменением количества жидкого и парового орошения?

Тема 3.4 Абсорбция и десорбция

Студент должен

знать:

- сущность процесса абсорбции;

- закон Генри;

- материальный и тепловой балансы абсорбера:

- сущность и методы проведения десорбции.

уметь:

- рассчитывать процесс по кривой равновесия фаз абсорбционному фактору;

- определять число теоретических тарелок десорбера.

При изучении данной темы необходимо уяснить физические основы процесса абсорбции. При рассмотрении материального баланса абсорбции обратите внимание на то, что при разделении нефтяных газов пользуются понятием абсорбционного фактора, коэффициента извлечения. Следует разобраться в этих понятиях. Обратите внимание на график Кремсера, используемый при расчете материального баланса абсорбции.

Обратите внимание на то, что расчет абсорбции и десорбции газов ведется по ключевому компоненту. При абсорбции в качестве ключевого компонента выбирается самый легкий из извлекаемых компонентов, а при десорбции - самый тяжелый из десорбируемых компонентов.

Обратите внимание на то, что при расчете десорбера пользуются также уравнениями Кремсера. Вместо абсорбционного фактора при десорбции используют понятие фактора отпаривания

Вопросы для самоконтроля

1. В чем сущность и назначение процесса абсорбции?

2. Напишите уравнение материального баланса абсорбции.

3. Что такое абсорбционный фактор и от чего он зависит?

4. Как влияют температура, давление, качество абсорбента, количество абсорбента на процесс абсорбции?

5. Как определить число теоретических тарелок при абсорбции?

6. Как рассчитывается диаметр абсорбера?

7. Как определить количество тепла, выделяемого при абсорбции?

8. Что называется дифференциальной теплотой растворения?

9. В чем сущность процесса десорбции?

10. Как подсчитать расход водяного пара при десорбции? Выведите уравнение.

Литература :[1], с.268-277; [2], с. 241-251; [3], с. 590-630.