Этот раствор с концентрацией xн=0,15=15% мольн. н47аправили на ректификацию в количестве Gн =

1000 кг для получения дистиллята с концентрацией xд =0,955 и кубового остатка с концентрацией хк=0,01.

(р=760 Торр)

Характеристика метода ректификации

Ректификация - разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путем многократных испарения жидкости и конденсации паров. В этом основное отличие ректификации от дистилляции, при которой в результате однократного цикла частичное испарение - конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.

Нагрев исходную смесь состава x1 (Рис. 5.1.) до температуры кипения, получим находящийся в равновесии с жидкостью пар (точка b). Отбор и конденсация этого пара дают жидкость состава x2обогащенную испаряемым веществом (x2>x1). Нагрев эту жидкость до температуры кипения t2, получим пар (точка d), конденсация которого дает пар с еще большим содержанием испаряемого вещества, имеющим состав x3, и т.д. Проводя таким образом последовательно ряд процессов испарения жидкости и конденсации паров, можно получить в итоге жидкость (дистиллят), представляющий собой практически чистое вещество.

Аналогично, исходя из паровой фазы, соответствующей составу жидкости x4,путем проведения ряда последовательных процессов конденсации и испарения можно получить жидкость (остаток), состоящую почти целиком из нужного вещества.

Рис. 5.1. Изображение разделения бинарной смеси путем ректификации

В простейшем виде процесс многократного испарения можно осуществить в многоступенчатой установке, в первой ступени которой испаряется исходная смесь. На вторую ступень поступает на испарение жидкость, оставшаяся после отделения паров на первой ступени, в третей ступени испаряется жидкость, поступившая из второй ступени (после отбора из последней паров) и т.д. Аналогично может быть организован процесс многократной конденсации, при котором на каждую следующую ступень поступают для конденсации пары, оставшиеся после отделения от них жидкости (конденсата) в предыдущей ступени.

При достаточно большом числе ступеней таким путем моно получить жидкую или паровую фазу с достаточно высокой концентрацией компонента, которым она обогащается. Однако выход этой фазы будет мал по отношению к ее количеству в исходной смеси. Кроме того, описанные установки отличаются громоздкостью и большими потерями тепла в окружающую среду.

Значительно более экономичное, полное и четкое разделение смесей на компоненты достигается в процессах ректификации, проводимых обычно в более компактных аппаратах - ректификационных колоннах.

Процесс ректификации осуществляется путем многократного контакта между неравновесными жидкой и паровой фазами, движущимися относительно друг друга.

При взаимодействии фаз между ними происходит массо- и теплообмен, обусловленный стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта системы перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается дистиллятом а жидкость - кубовым остатком. Многократное контактирование приводит к практически полному разделению исходной смеси.

Еще статьи по теме

Экологическая сукцессия
Экологическая сукцессия - процесс постепенного изменения состава, структуры и функции экосистем под влиянием внешнего или внутреннего фактора. Восстановление экосистемой нарушенного равновесия проходит через четко определенные стадии. ...

Снижение негативного воздействия на окружающую среду предприятия по переработке пластмассы
Объем курсового проекта составляет 53 страницы, 4 части, 19 иллюстраций, 1 таблица, 25 использованных источников, 2 листа графического материала. Целью курсового проекта является изучение научно-технических основ и методов, обеспечивающи ...