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

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

Страницы: 14 15 16 17 18 19 20 21

Информация о химии

Полинг (Pauling), Лайнус Карл

Американский химик Лайнус Карл Полинг родился в Портленде (штат Орегон), в семье Льюси Айзабелл (Дарлинг) Полинг и Хермана Хенри Уильяма Полинга, фармацевта. Полинг-старший умер, когда его сыну исполнилось 9 лет. Полинг с детства ...

Бутлеров, Александр Михайлович

Русский химик Александр Михайлович Бутлеров родился в Чистополе Казанской губернии в семье помещика, офицера в отставке. Рано лишившись матери, Бутлеров воспитывался в одном из частных пансионов в Казани, затем учился в Казанской ...

Уилкинс (Wilkins), Морис Хьюг Фредерик

Английский биофизик Морис Хьюг Фредерик Уилкинс родился в Понгароа (Новая Зеландия). Его мать, Эвелин (Виттейкер) Уилкинс, эмигрировала из Ирландии. Отца, Эдгара Генри Уилкинса, школьного доктора, очень привлекала исследовательска ...