Процессы и аппараты химической технологии

Введение

Ректификация – разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси.
Возможность разделения жидкой смеси на составляющие её компоненты ректификацией обусловлена тем, что состав пара, образующегося над жидкой смесью, отличается от состава жидкой смеси в условиях равновесного состояния пара и жидкости.
Сущность процесса ректификации рассмотрим на простейшем примере разде-ления двухкомпонентной смеси, как и в случае нашего задания по курсовому проекти-рованию, где требуется спроектировать ректификационную установку для разделения смеси «этанол-вода». При ректификации исходная смесь делится на две части: часть, обогащенную легколетучим компонентом (ЛЛК), называемую дистиллятом, и часть, обедненную ЛЛК, называемую кубовым остатком.
Обозначим: Gf – количество смеси, поступающей на ректификацию;
Gp – количество поступающего дистиллята;
Gw – количество получающегося кубового остатка;
Xf, Xp, Xw – содержание ЛЛК в исходной смеси, дистилляте и в кубовом остатке соответственно.
Обычно ректификационный аппарат состоит из двух частей: верхней и нижней, каждая из которых представляет собой организованную поверхность контакта фаз между паром и жидкостью.
В нижней части исходная смесь взаимодействует с паром, начальный состав кото-рого равен составу кубового остатка. Вследствие этого из смеси извлекается легко-летучий компонент.
В верхней ступени пар начального состава соответствующий составу исходной смеси, взаимодействует с жидкостью, начальный состав которой равен составудистиллята. Вследствие этого пар обогащается легколетучим компонентом до тре-буемого предела, а менее летучий компонент извлекается из паровой фазы.
Пар для питания ректификационной колонны получается многократным испа-рением жидкости, имеющей тот же состав, что и кубовый остаток, а жидкость – много-кратной конденсацией пара, имеющего состав, одинаковый с составом...