Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией
Рефераты по химии / Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификациейСтраница 19
При снижении температуры расположение тарелок подачи не изменяется (5/10), оптимальный расход равен 60 моль/час. Минимальные суммарные энергозатраты достигаются при температуре 100 0С.
Рассмотрим изменение энергозатрат на разделение от положения тарелки питания в колонне регенерации при различных температурах подачи экстрактивного агента. Результаты представим в табл. 14.
Таблица 14.
Зависимость энергозатрат в колонне регенерации от положения тарелки питания
Температура, оС |
№ тарелки питания |
Энергозатраты, ГДж/ч |
100 |
4 |
10.752 |
90 |
4 |
10.763 |
80 |
4 |
10.744 |
70 |
4 |
10.759 |
60 |
4 |
10.745 |
При различных температурах уровень подачи остается неизменным. Оптимальная тарелка питания в колонне регенерации 4.
Таким образом, данная технологическая схема имеет минимальное энергопотребление при следующих рабочих параметрах:
· температура подачи ЭА 100 оС;
· оптимальный расход ЭА 60 моль/ч (F:ЭА =1:0,6);
· NЭА/NF = 5/10;
· тарелка питания колонны регенерации - 4.
Сравнение результатов
Нами был проведен сравнительный анализ традиционных схем разделения четырехкомпонентной азеотропосодержащей смеси методом экстрактивной ректификации. Эти схемы различаются по структуре: в одной из них экстрактивный агент подается в первую колонну, что позволяет выделить компонент азеотропной пары на первом этапе, в другой – первоначально происходит фракционирование смеси на зеотропную и азеотропную составляющую, а затем их разделение.
Каждая из предложенных технологических схем была подвергнута параметрической оптимизации с целью снижения энергозатрат на разделение. Результаты оптимизации представлены в табл. 15.
Таблица 15.
Сравнение технологических параметров схем экстрактивной ректификации
Параметры |
Схема с применением ЭА в первой колонне |
Схема с предварительным фракционированием |
Температура подачи ЭА, оС |
100 |
100 |
Оптимальный расход ЭА, моль/ч |
70 |
60 |
NЭА/NF |
4/11 |
5/10 |
Тарелка питания колонны регенерации |
11 |
4 |
Суммарные энергозатраты, ГДж/ч |
24,55 |
10,75 |
Из приведенных данных видно, что оптимальные параметры работы экстрактивной колонны для двух схем весьма близки. Поэтому можно утверждать, что значительная экономия энергозатрат в случае схемы с предварительным фракционированием исходной смеси достигается за счет структурных особенностей. Выделение зеотропной составляющей на первом этапе значительно облегчает дальнейшее разделение смеси. Суммарные энергозатраты различаются более чем на 50% (54,25%).
Рассмотрим структуру энергозатрат более подробно (рис 13).
В случае схемы с применением ЭА в первой колонне наибольшее энергопотребление приходится на кипятильник колонны регенерации. Это связано с высоким требованием к чистоте разделяющего агента (99,9%). Для схемы с предварительным фракционированием максимальные энергозатраты наблюдаются в колонне разделения ЭБ и ПБ.
Информация о химии
Общая химия
О́бщая хи́мия — курс химии в ВУЗах, представляющий собой совокупность ряда разделов неорганической, органической, физической, аналитической химии, а также др. направлений химической науки. Основами современного кур ...
Кеплер (Kepler), Иоганн
Немецкий астроном Иоганн Кеплер родился в Вейль-дер-Штадт, Вюртемберг, в бедной протестантской семье. После обучения в монастырской школе в 1589 г. поступил в духовную семинарию при Тюбингенской академии (позднее университет), кот ...
Зигмонди (Zsigmondy), Рихард Адольф
Немецкий химик Рихард Адольф Зигмонди (Жигмонди) родился в Австрии, в Вене, в семье Ирмы (фон Закмари) и Адольфа Зигмонди, у которых было четверо детей. Его отец, преуспевающий врач, опубликовавший несколько работ по медицине, поо ...