Принцип ректифікації, умови її проведення, розрахунок ректифікаційних колон

Ректифікація  – розділення рідких сумішей, що містять два або кілька компонентів різної питомої ваги, багаторазовим випаровуванням суміші й конденсацією пари.

Принцип дії та апаратурне оформлення.

Рушійна сила Р. – різниця між фактичними і рівноважними концентраціями компонентів у паровій фазі, що відповідають складу рідкої фази.

Для Р., як правило, використовують колонні апарати, що дозволяє реалізувати багаторазовий контакт між потоками рідкої і газоподібної фаз.

Принцип роботи ректифікаційної колони.

У ректифікаційні колони подаються пари рідин, що переганяються. Вони піднімаються знизу, а в режимі протитечії назустріч парам йде рідина, яка конденсується нагорі в холодильнику. У випадку, якщо речовина розгонки складається з двох компонентів, кінцевими продуктами є дистилят, що виходить з верхньої частини колони і кубовий залишок (менш летючий компонент у рідкому вигляді, що виходить з нижньої частини колони). Ситуація ускладнюється, якщо необхідно розділити суміш, що складається з великої кількості фракцій.

Розрахунок тарільчатої ​​ректифікаційної колони.

Розрахувати ректифікаційну колону безперервної дії з тарілками для поділу 7,5 т / год рідкої суміші, що містить 40% (мас) хлороформу і 60% (мас) бензолу. Необхідний вміст хлороформу у дистиляті 98% (мас), в кубовому залишок 4,5% (мас). Вихідна суміш перед подачею в колону підігрівається до температури кипіння.
Матеріальний баланс.
Позначимо масова витрата через GD кг / год, кубового залишку через GW кг / год.

З рівнянь матеріального балансу знаходимо масові витрати: 

GW + GD = GF;

GW ∙ xW + GD ∙ xD = GF ∙ xF; 

GW + GD = 7500;

GW ∙ 0.98 + GD ∙ 0.045 = 7500 ∙ 0.4; 

GD = 4650 кг / год;

GW = 2850 кг / ч.