Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией

Рефераты по химии / Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией
Страница 14

Изменение энергозатрат на разделение при разных температурах подачи экстрактивного агента можно объяснить, рассмотрев уравнение теплового баланса (9). Члены уравнения Qконд и QЭА зависят от ТЭА. С одной стороны, с ростом температуры анилина происходит увеличение флегмового числа и затрат на конденсацию (Qконд), а с другой стороны, увеличивается количество тепла, приносимое потоком ЭА в колонну (QЭА). Очевидно, что увеличение Qконд приводит к росту энергопотребления в кубе, а увеличение QЭА — к его снижению. По полученным результатам для экстрактивной колонны можно сказать, что снижение энергозатрат за счет увеличения теплосодержания ЭА практически во всех случаях, превышает их рост за счет увеличения затрат на конденсацию.

Далее мы рассмотрели зависимость энергозатрат на разделение от температуры и расхода ЭА, определив на предыдущем этапе оптимальные уровни подачи входящих потоков экстрактивной колонны, а также температуру ввода разделяющего агента, закрепив их, мы исследовали влияние расхода ЭА на энергозатраты. Результаты представлены в табл. 6 и на рис. 9.

Таблица 6. З

Зависимость энергозатрат от расхода ЭА при температуре его подачи 90ºС. Уровни подачи NЭА/NF = 4/11

Расход ЭА, моль/час

Флегма колонны 1

Энергозатраты,ГДж/ч

Колонны 1

Суммарные

50

1,420

2,315

24,400

60

1,500

2,316

23,140

70

1,519

2,318

22,870

80

1,521

2,321

22,890

90

1,514

2,329

22,960

100

1,515

2,338

22,950

Из приведенных данных видно, что энергозатраты экстрактивной колонны не чувствительны к изменению расхода ЭА. В общем, уменьшение расхода разделяющего агента со 100 до 50 моль/час приводит к колебаниям значений суммарных энергозатрат на

разделение в пределах 6%. Однако для всей схемы в целом наблюдается экстремальная зависимость энергозатрат с минимумом при расходе ЭА, равным 70 моль/час.

Рис.9. Зависимость энергозатрат от расхода ЭА при температуре его подачи 90 оС

Появление минимума на зависимости суммарных энергозатрат от расхода ЭА можно легко объяснить, если рассмотреть изменение численного соотношения величин QЭА, QW и Qконд в уравнении теплового баланса (8) С уменьшением расхода анилина увеличивается флегмовое число и, соответственно, энергозатраты на конденсацию. Наряду с этим уменьшается количество тепла, приносимое в колонну с потоком экстрактивного агента. Это приводит к росту Qкип. С другой стороны, за счет уменьшения кубового потока происходит снижение QW, а следовательно и Qкип.

Далее мы проделали подобную процедуру для каждого значения температуры ЭА и определили оптимальный расход экстрактивного агента, при котором наблюдаются минимальные нагрузки на кипятильники колонн. Результаты представлены в табл. 7.

Таблица 7. Зависимость энергозатрат от расхода ЭА при разных температурах подачи ЭА

Температура подачи ЭА,

°

С

Опт. расход ЭА, моль/час

Флегма колонны 1

Энергозатраты,ГДж/ч

Колонны 1

Суммарные

100

60

1,724

2,338

22,967

90

70

1,519

2,318

22,870

80

70

1,328

2,341

22,967

70

70

1,113

2,334

21,914

60

70

0,991

2,344

22,738

Страницы: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Информация о химии

Томсон (Thomson) (лорд Кельвин), Уильям

Уильям Томсон родился в Белфасте в семье преподавателя математики. Когда Уильяму было восемь лет, семья переехала в Глазго, который стал впоследствии местом жизни и труда знаменитого физика. Одарённый мальчик уже в десятилетнем во ...

Натта (Natta), Джулио

Итальянский химик Джулио Натта родился в семье известного адвоката и судьи Франсиско Натта и Елены (Чреспи) Натта в Империи, курортном городке на побережье Средиземного моря. Мальчик рос в близлежащем городе Генуе. Натта было 12 л ...

Либих (von Liebig), Иоганн Юстус фон

Немецкий химик Иоганн Юстус фон Либих родился в Дармштадте. Учился в Боннском (1820), Эрлангенском (1821) университетах, в 1822–1824 гг. работал у Ж.Гей-Люссака в Париже. Вернувшись в Эрланген, защитил докторскую диссертацию ...