ся формулою:
y *=f (x) (3.2.1)
Графічно взаємодія між фазами в ректифікаційної колоні можна представити на діаграмі у-х (рис.3.2).
Рис. 3.2 - Діаграма рівноваги
Робоча лінія показує, що надходить в колону рідина концентрації х1 в міру руху вниз звільняється від НК, на виході з колони концентрація х2 мінімальна. У міру руху пара вгору концентрація НК в ньому зростає.
Швидкість переходу речовини пропорційна різниці рівноважної і робочої концентрацій речовини в одній з фаз. Ця різниця називається рушійною силою процесу массопередачи.
Інтенсифікацію процесу массопередачи можна здійснити шляхом збільшення поверхні контакту Fф між взаємодіючими фазами. Практично це досягається барботажем пара через рідину, розвитком змоченої поверхні насадки. Підвищення коефіцієнта масопередачі К можна досягти шляхом турбулізації (інтенсивного перемішування) взаємодіючих фаз, що забезпечується відповідним конструктивним оформленням проточної частини апарату. Зростання рушійної сили процесу? також сприяє інтенсифікації массопередачи і досягається за рахунок збільшення подачі флегми в колону.
Вплив фізичних факторів.
Розглянемо вплив температури, тиску і прискорення сили тяжіння. Оскільки обсяг газової фази зі зміною температури і тиску змінюється, дослідження цих факторів на массопередачи доцільно проводити при постійній масової швидкості (Wr=const).
Вплив температури.
Вплив температури на коефіцієнт масопередачі КУ визначається температурною залежністю m /? х. З підвищенням температури збільшуються m і? х; при цьому відношення m /? х в залежності від співвідношення температурних коефіцієнтів для m і? хможет зростати або зменшуватися. У відповідність з цим при при підвищенні температури КУ буде зменшуватися або збільшуватися, приймаючи в деяких випадках екстремальні значення.
Вплив тиску.
Оскільки константа фазового рівноваги не залежить від тиску, а константа mУХ обернено пропорційна Р, зі збільшенням тиску КУ збільшується (внаслідок зменшення mУХ).
4. Синтез і аналіз ХТМ (хімічна, структурна, операторна і технологічна схеми)
Відділення ректифікації метанолу включає в себе наступні ділянки:
отгонка легких фракцій від метанолу-сирцю;
основна ректифікація;
4.1 Отгонка від метанолу-сирцю легких фракцій
Метанол-сирець з складу метанолу насосами поз. +3254/1,2 подається в колону відгону легких фракцій поз.1141. Стабілізація витрати метанолу-сирцю, що подається в колону, проводиться з корекцією за рівнем в кубі колони і видатках в колони поз.1143/1,2.
В лінію метанолу-сирцю перед подачею в колону дозується 1%? 2% розчин NaOH для нейтралізації надлишкової кислотності, що запобігає корозії обладнання і трубопроводів ректифікації. Кількість додається розчину лугу визначається за рН середовища кубової рідини колони поз.1141 і регулюється за шкалою дозировочного насоса поз.1741.
Перед надходженням в колону поз.1141 метанол-сирець підігрівається в теплообміннику поз.1542 кубовим залишком, що надходять з колон основний ректифікації поз.1143/1,2. Передбачена сигналізація зниження температури метанолу сирцю перед теплообмінником поз. Тисячі п'ятсот сорок два нижче 100С. Мається байпасна лінія теплообмінника поз. Тисячі п'ятсот сорок два з запірною арматурою, а також лінії подачі метанолу-сирцю в ребойлер поз. 1 548 і скиданням у дренажну систему відділення.
Метанол-сирець подається на одну з тарілок 36 або 40. Передбачена можливість подачі метанолу-сирцю за додатковими вводам в колону на тарілки 28, 32.
У колоні поз. +1141 Встановлено 48 тарілок Сітчатие типу, двухслівних з вуглецевої сталі.
Температура і тиск в колоні залежить від навантаження колони і складу метанолу-сирцю.
Режим роботи колони наступний:
Температура, 0СДавленіе, кг/см2Вверху колоннин/б 78н/б 0,8Внізу колонни80? 88до 1,2
Нагрівання кубової рідини колони поз. +1141 Виробляється в трьох ребойлерах поз. 1543/1 і 2, 1548. Теплоносієм в ребойлерах поз. 1543/1 і 2 є конвертований газ, а в ребойлере поз. 1548 - пар низького тиску, що подається в міжтрубний простір.
Пари, що виходять з верху колони конденсуються в 2-х послідовно встановлених конденсаторах. Основна кількість метанолу конденсується в апараті повітряного охолодження (АВО) поз. 1641. Несконденсировавшиеся пари ...
