75) Дефлегмацмя.Перегонка с дефлегмацией паров

Дефлегмация — частичная конденсация смесей различных паров и газов с целью обогащения их низкокипящими компонентами. Дефлегмация основана на преимущественной конденсации высококипящих компонентов при их охлаждении.

 Простая перегонка осуществляется путем постепенного испарения сточной воды. Образующиеся пары конденсируются и в виде жидкости — дистиллята — собираются в сборнике. В результате перегонки в кубе аппарата остается сточная вода с более низким содержанием вредных соединений, а в сборнике — дистилляте удаляемыми соединениями. Метод применяется для удаления из сточной воды соединений, имеющих температуру кипения ниже температуры кипения воды (ацетон, спирты и т. д.). С целью более полного удаления органических соединений и получения концентрированного дистиллята перегонку осуществляют с дефлегмацией.Смесм

Смесь поступает из хранилища 1 в перегонный куб 2.Отгоняющиеся из куба пары направляются в теплообменник 3,где происходит частичная конденсация паров.Такой теплообменник называется дефлегматором.Конденсат(флегма) стекает обратно в куб.Несконденсировавшиеся пары более летучего продукта направляются из дефлегматора в конденсатор 4,где полностью конденсируются.конденсат стекает в приемники 5 и 6,из которых отсасывается воздух.

Отношение кол-ва флегмы к кол-ву ,отводимых в конденсатор,называется флегмовым числом.Чем оно больше,тем полнее происходит отделение более летучей жидкости,но тем ниже производительность перегонной установки.

76)Простая ректификация.Уравнения материальных балансов процесса ректификации

Простейшими способами перегонки жидких смесей, как это мы видели, являются 1) частичное испарение жидкости и конденсация полученных паров с отводом конденсата (простая перегонка) и 2) частичная конденсация паров перегоняемой смеси с отводом конденсата (простая конденсация). Каждый из этих процессов в отдельности не приводит к получению достаточно чистых продуктов, но осуществляя оба эти процесса одновременно и многократно в противоточных колоннах, можно достичь разделения жидкой омеси на чистые, составляющие смесь компоненты. Такой процесс разделения жидких смесей при помощи одновременно многократно повторяемых частичных испарений и конденсаций называют ректификацией. 

Ректификационная установка работает следующим образом. С помощью нагревателя кубовая жидкость доводится до кипения. Образующийся в кубе пар по ректификационной части колонны 9 поднимается вверх и попадает в конденсатор 2, где происходит его полная конденсация. Часть этого конденсата (флегмы) возвращается в ректификационную часть колонны, а другая часть проходит через охладитель 14 и в виде дистиллята 7 стекает в приемную емкость 8. Соотношение между расходами флегмы и отбираемого дистиллята называется флегмовым числом и устанавливается с помощью регулятора отбора 15. По всей высоте ректификационной части колонны происходит процесс тепломассообмена между стекающей вниз флегмой и подни-мающимся вверх паром. В результате этого в головке колонны накапливается в виде пара и флегмы самый легкокипящий (с наименьшей температурой кипения) компонент кубовой жидкости, а следом за ним сама собой выстраивается «номерная очередь» (вниз по высоте колонны ) из разных веществ. «Номером» в этой очереди является температура кипения каждого компонента, возрастающая по мере опускания по колонне. С помощью регулятора 15 осуществляется медленный и последовательный отбор этих веществ в соответствии с их очередностью. «Номер» отбираемого в каждый момент вещества регистрируется с помощью термометра 6. Зная эту температуру с учетом атмосферного давления, можно достаточно точно указать основное вещество дистиллята, отбираемое в данный момент времени. 

Ур-е материального баланса колонны:

F+Ф=G+W

Поскольку G=P+Ф,то F=P+W

Соответственно материальный баланс по НК:

Fx_F=Px_p+Wx_w

Тепловой баланс:

Q_кип+Q_F+Q_Ф=Q_G+Q_w+Q_п

Подставляя вместо Q их значеия,и учитывая что F=P+W, G=P(R+1) и Ф=PR, получим

Q_кип=(P+W)i_F+P*R* i_ф=P(R+1)I+Wi_w+Q_п

Расход тепла в кипятильнике:

Q_кип=P(I-i_F)+PR(I-i_Ф)+W(i_W-i_F)+Q_п

Окончательно получим:

Q_кап=