Essais en laboratoire d'une colonne de distillation discontinue. Instructions pas à pas pour travailler sur une colonne de rectification et de purée

Base théorique distillation et rectification

Distillation- ce le processus de séparation de mélanges homogènes de liquides sur la base de leur volatilité. Les matières volatiles sont appelées liquides, la pression des vapeurs saturées sur laquelle diffère considérablement de zéro à des températures ordinaires.

La théorie de la distillation est basée sur le concept de solutions liquides et la formation d'un mélange de vapeurs sur celles-ci. Lorsque des mélanges de substances volatiles bout, les vapeurs liquides sont enrichies d'un composant plus volatil. Avec la condensation partielle de ces vapeurs, elles sont séparées en une phase vapeur et une phase liquide (reflux). À la température de distillation, le liquide le plus volatil bout et le liquide le moins volatil s'évapore sans bouillir. De tels mélanges sont appelés mélanges à ébullition fractionnée. Dans les solutions idéales, cette situation est réalisée à n'importe quelle concentration.

Dans les solutions imparfaites, il existe des régions de concentration dans lesquelles les deux composants du mélange binaire bout simultanément. Ce sont les régions dites d'azéotropie ou régions de liquides bouillants non séparables. Ici, les concentrations des phases liquide et vapeur des mélanges binaires sont les mêmes, et il est donc impossible d'augmenter la concentration de la phase liquide lors de leur distillation.

Distillation difficile , ourectification Est une distillation multiple du distillat. Il est utilisé pour améliorer l'efficacité de la distillation simple. Elle est réalisée en plateaux ou en colonnes garnies. Pour une séparation réussie du reflux descendant de la colonne et de la vapeur remontant, vous pouvez utiliser n'importe quel élément de contact qui augmente la surface et l'efficacité de leur interaction.Les plateaux sont couramment utilisés comme éléments de contact dans les grandes colonnes de distillation. Chacun de ces plateaux situés dans la colonne est appelé plateau physique (FT).

Cette instruction étape par étape n'est qu'une des méthodes de distillation sur une colonne de rectification (RC) ou de moût (BK), en maîtrisant laquelle vous pouvez obtenir un produit hautement purifié. Cependant, il existe des nuances technologiques pour les distillats de fruits, de baies et de céréales, sans savoir lequel, au lieu d'une boisson parfumée, il y aura de l'alcool pur. Chaque type d'attachement a ses propres caractéristiques. Utiliser la méthodologie proposée comme point de départ pour étudier le travail des colonnes, s'entraîner sur la purée de sucre, ou savoir à l'avance que vous vous retrouverez avec de l'alcool rectifié ou une boisson proche de celui-ci.

Conditions initiales. Il existe de l'alcool brut - de la purée de sucre distillée sur un distillateur ordinaire (alambic Moonshine) et - RK ou BK. Dans ce cas, la méthode de travail sur différents types les colonnes sont presque identiques et les différences sont décrites dans endroits appropriés instructions.

Technologie de rectification domestique en RC et de distillation en BC

1. Remplissez le cube avec de l'alcool brut au plus aux 3/4 de la hauteur, assurez-vous de laisser au moins 10-12 cm de la zone de vapeur. Cependant, il est également impossible de remplir trop peu, de sorte qu'à la fin du processus de distillation, lorsqu'il ne reste presque plus de liquide dans le cube, les éléments chauffants ne sortent pas (ne deviennent pas nus).

La dureté de la masse cubée doit être d'environ 40 %. Cette valeur est liée au taux de reflux minimum requis pour atteindre la sélection d'une force donnée. Avec une augmentation de la forteresse du volume de la cuve, le taux de reflux minimum diminue de manière non linéaire, atteignant un minimum à une forteresse d'environ 45%. Par conséquent, si vous démarrez le processus avec une force de 60%, vous devrez réduire le taux de reflux jusqu'à 45% de la force, puis l'augmenter à mesure que l'épuisement de l'alcool persiste. C'est-à-dire, dans un premier temps, augmenter la sélection de 60 à 45% de la force cubique, puis la réduire. En conséquence, la rectification sera non seulement plus difficile à gérer, mais prendra également plus de temps.

2 Allumez l'élément chauffant à puissance maximale et portez l'alcool brut à ébullition. La puissance optimale de l'élément chauffant pour l'accélération est de 1 kW pour 10 litres de vrac, puis le temps jusqu'à ébullition est de 15 minutes pour 10 litres de vrac.

3. Peu de temps avant l'ébullition, à une température de 75-80 ° C dans un cube, ouvrez l'alimentation en eau. Après le début de l'ébullition, réduisez le chauffage à la puissance de fonctionnement. Si la puissance de fonctionnement n'est pas encore connue, réduire à un niveau inférieur puissance nominale 200-300 watts. Réglez l'alimentation en eau de manière à ce que la vapeur soit complètement condensée dans le condenseur à reflux. L'eau de sortie doit être tiède ou chaude. La colonne a commencé à travailler pour elle-même.

4. Vérifiez les valeurs sur les thermomètres dans la colonne, attendez que les lectures se stabilisent.

5. Déterminez la capacité de fonctionnement de la colonne. Pour cela, après avoir stabilisé les températures, vérifiez la pression dans le cube. Vous aurez besoin d'un manomètre jusqu'à 6000 Pa (0,06 kg/cm², 400 mm. Colonne d'eau), ou d'un manomètre différentiel en forme de U, et un manomètre d'un tonomètre fera l'affaire (si rien d'autre n'est trouvé) .

Si la pression est stable et ne monte pas, ajoutez une puissance de chauffe de 50-100 W. La pression dans le cube devrait augmenter et après 5 à 10 minutes se stabiliser à une nouvelle valeur. Répétez cette opération jusqu'à ce que la pression cesse de se stabiliser et continue d'augmenter, par exemple, après 20 minutes, la croissance continue. N'oubliez pas que la lecture actuelle est la puissance d'inondation.

S'il y a une colonne de 50 mm et un garnissage SPN 3.5, alors la dernière pression non croissante (en mm de colonne d'eau) sera approximativement égale à 20 % de la hauteur de la colonne en millimètres. Si la pression est de 30 à 40 % de la hauteur de la colonne, cela signifie que le flegme est gelé, puis le processus d'inondation se poursuit. Une buse plus légère avec une capacité de rétention moindre se traduira par une plus grande puissance d'inondation.

S'il n'y a pas de manomètre, ils sont guidés par les sons de la colonne - lors de l'inondation, la colonne peut commencer à osciller, des gargouillis, un bruit accru peuvent être entendus et des émissions spontanées d'alcool à travers le tuyau pour communiquer avec l'atmosphère ou dans le réfrigérateur lors de la cuisson à la vapeur sont également possibles. Pour la première fois, sans expérience, il est difficile de déterminer le flot de la colonne, mais c'est possible.

Après avoir déterminé la puissance du flot, éteignez le chauffage et attendez quelques minutes que le reflux se verre dans le cube. Allumez le chauffage à une puissance inférieure de 10 % à l'affaissement. Attendez que la température et la pression dans le cube se stabilisent. Si tout est en ordre, ce sera la capacité de travail de la colonne.

Si la puissance de fonctionnement est très inférieure à la valeur nominale, cela signifie que le garnissage ou les éléments de support de garnissage ne sont pas correctement garnis dans la colonne : garnissage trop surchargé, éventuellement emmêlé, il y a des foyers de concentration de reflux, là où la vapeur l'arrête, inondant la colonne. Dans ce cas, vous devez démonter la colonne, verser la buse, redresser le désordre, puis remonter et répéter le processus d'installation.

La puissance de fonctionnement de la colonne est déterminée une fois. À l'avenir, la valeur résultante est utilisée constamment, en effectuant occasionnellement des ajustements.

Avec une puissance de fonctionnement correctement sélectionnée, la pression dans le cube sera la même à chaque fois. Il ne dépend pas du diamètre de la colonne et est généralement de 3,5 - 150-200 mm d'eau pour le garnissage SPN. Art. pour chaque mètre de hauteur de la buse, pour SPN 4 - 250-300 mm d'eau. Art., pour les autres buses, la valeur sera différente.

Lors de la recherche de la puissance de travail, vous pouvez également vous concentrer sur les données pratiques suivantes : pour un SPN 3.5 à sept faces gravé, la puissance de travail en W est d'environ 0,85-0,9 de la surface la Coupe transversale tuyaux en millimètres. Si le SPN 4 est utilisé, le coefficient augmente jusqu'à 1,05-1,1. Pour les buses moins denses, le coefficient sera plus élevé.

6. Après stabilisation à la puissance de fonctionnement, laisser fonctionner la colonne pendant 40 à 60 minutes.

7. Réglez la sélection des "têtes" à une vitesse de 50 ml/h pour une colonne de 40 mm, pour 50 mm - 70 ml/h, pour 60 mm - 100 ml/h, pour 63 mm - 120 ml/h. À condition que SPN soit utilisé.

Le temps de sélection des "têtes" est déterminé en fonction du volume du vrac : 12 minutes (0,2 heure) pour chaque litre d'alcool brut à 40%. Il ne faut pas oublier qu'il ne s'agit pas d'une distillation dans un appareil classique à serpentin - dans les colonnes, une séparation en fractions a lieu et leur sortie séquentielle jusqu'à la sélection sous une forme concentrée a lieu.

Les recommandations comme 3-5% d'alcool absolu sont des valeurs moyennes, mais personne ne les a annulées, et un contrôle précis de la fin de la sélection des "têtes" est effectué, guidé par l'odeur de la sortie. Il convient de rappeler que le temps et la vitesse de sélection des « têtes » ne sont pas des valeurs liées. Si vous sélectionnez « têtes » à deux fois la vitesse, elles se retrouveront simplement sous une forme moins concentrée.

Principe général : lors de la sélection d'une fraction, il ne faut pas prélever plus de la colonne qu'il n'en est fourni à la zone de sélection. Cela empêchera la rupture de la séparation des fractions le long de la hauteur de la colonne.

8. La modification du débit de soutirage s'effectue uniquement en ajustant l'alimentation en eau du condenseur à reflux pour les colonnes avec extraction de vapeur au-dessus du condenseur à reflux. Si la colonne est à prélèvement de liquide, il s'agit alors simplement d'une vanne de prélèvement.

La puissance de chauffage doit toujours être inchangée, cela garantit la stabilité de la quantité de vapeur fournie à la colonne et le fonctionnement de la colonne dans son ensemble.

9. Enlevez les appuis-tête - il s'agit d'un alcool de deuxième qualité, légèrement contaminé par des fractions de tête. Sa quantité est égale à 1-2 volumes d'alcool retenus par le garnissage dans la colonne (150-500 ml). En effet, le garnissage est lavé des restes des "têtes" et des fractions intermédiaires accumulés dans la colonne. Pour cela, la sélection est fixée à 1/3 du nominal (environ 500 ml/heure). L'alcool de deuxième qualité convient à la redistillation.

10. Allez à la sélection du "corps": réglez la vitesse d'échantillonnage initiale égale à la valeur nominale ou légèrement supérieure. La vitesse nominale (ml/h) est numériquement approximativement égale à la puissance de chauffage de fonctionnement (en W). Par exemple, si la puissance de travail est de 1800 W, alors le taux initial de prélèvement « corps » est de 1800 ml par heure. A la fin du soutirage, la capacité est réduite à 600 ml/heure,

11. Contrôlez le processus en fonction des lectures des thermomètres et de la pression dans le cube. Il existe plusieurs méthodes. Le plus simple est de naviguer par la différence de température entre les thermomètres inférieur (20 cm du bas du garnissage) et moyen (la moitié ou les 2/3 de la hauteur de la colonne). Après le début de la sélection « corps », la différence entre ces lectures ne doit pas changer de plus de 0,3 degré. Dès que la différence augmente au-delà de la valeur acceptée, il est nécessaire de réduire le taux d'échantillonnage de 70-100 ml.

Cas particuliers : s'il n'y a qu'un seul thermomètre, procédez de la même manière, en vous concentrant sur l'évolution de ses lectures. Pour le bas - un changement de 0,3 degré, pour le haut - 0,1 degré. Cette méthode est moins précise car elle est sensible aux changements de pression atmosphérique.

S'il n'y a aucun thermomètre dans la colonne, ils sont guidés par le changement de température dans le cube - ils réduisent la sélection de 6 à 10 % après que la température dans le cube augmente de chaque degré. C'est une bonne méthode qui permet de garder une longueur d'avance sur les vols du convoi en terme de température.

12. Après la sélection de la moitié du "corps", il est de plus en plus souvent nécessaire de réduire le taux de sélection. Lorsque la température dans le cube dépasse 90 °C, le fuselage et d'autres impuretés intermédiaires quittent le cube et s'accumulent dans la tuyère. Pour une coupure plus nette, il est possible de laisser la colonne travailler sur elle-même pendant plusieurs minutes avant de réduire la production, puis de reprendre la sélection une fois que l'écart de température est revenu au niveau précédent, réduisant naturellement le taux d'échantillonnage. Cela vous permettra de couper plus clairement les "queues" en créant un tampon alcool dans la zone de prélèvement.

13. Lorsque la sélection diminue de 2-2,5 fois par rapport à l'initiale, la température sort régulièrement de la plage de fonctionnement, tandis que la température dans le cube est de 92-93°C. Ce sont des signaux pour le bookmaker qu'il est temps de passer à la sélection des "piles". Sur le RC, en raison de la plus grande capacité de rétention, lors du chargement de moins de 20 volumes d'emballage, la sélection peut être poursuivie jusqu'à 94-95°C, mais souvent le processus est arrêté, économisant du temps et des nerfs.

Changez le conteneur, réglez le taux d'échantillonnage à environ la moitié ou les 2/3 du nominal. Bien qu'il s'agisse de "queues", vous devriez essayer de prendre le moins d'impuretés possible. Mixer jusqu'à 98°C en cubes. Les queues conviennent pour la deuxième distillation.

14. Rincez la colonne. Après avoir collecté les "queues", laissez la colonne fonctionner pendant 20-30 minutes, pendant ce temps les restes d'alcool s'accumuleront en haut, puis éteignez le chauffage. L'alcool, qui coule, rince la buse.

De plus, vous devez périodiquement vaporiser la buse, en éliminant les restes d'huile de fusel. Cela peut être fait en conduisant l'alcool brut "à sec", puis à une vitesse décente, continuez l'échantillonnage jusqu'à ce que le distillat inodore disparaisse. La deuxième méthode consiste à verser de l'eau propre dans le cube et à cuire la colonne à la vapeur.

Colonnes de distillation complexes.

Si le mélange de matières premières d'origine doit être divisé en plusieurs composants ou fractions, plusieurs colonnes simples connectées en série doivent être utilisées.

Le schéma technologique s'avère assez lourd et l'installation est gourmande en métal. Par conséquent, pour la séparation d'un mélange à plusieurs composants, il est conseillé d'utiliser des colonnes de rectification complexes. Ce sont des dispositifs de type plateau fonctionnant conjointement avec une colonne de stripping. La section de dénudage est constituée de colonnes de petit diamètre installées les unes sur les autres et réunies dans un corps commun. Les colonnes de stripping, ainsi que les colonnes principales, sont équipées de plateaux. En plus du produit supérieur et inférieur, un certain nombre de fractions latérales (bretelles) sont prises le long de la hauteur de la colonne. Ces fractions sont envoyées dans la section appropriée de la colonne de stripping, où elles sont divisées en deux parties. La tête est ensuite renvoyée vers la colonne principale en tant que reflux latéral, la sousverse est la coupe latérale cible. L'utilisation du stripping permet de sélectionner plusieurs fractions le long de la hauteur de colonne, qui sont la cible avec le produit de tête et de pied sortant de la colonne de distillation. Les colonnes de ce type sont largement utilisées dans le raffinage du pétrole pour obtenir des fractions combustibles à partir du pétrole. Le design peut varier en fonction des produits cibles.

Le principal Paramètres de fonctionnement sont la pression et la température. La pression est directement proportionnelle à la température et l'augmentation de pression sera associée à une augmentation de la température dans la colonne. Pour éviter une situation de base d'urgence pour les appareils à colonnes

(Dépressurisation explosive) il est nécessaire de maintenir la température dans la colonne pour éviter une montée en pression. Le régime de température est maintenu conformément aux normes du régime technologique, qui sont notées dans les réglementations technologiques. Maintenir le nécessaire régime de température fourni en chauffant le bas de la colonne et en évacuant la chaleur du haut de la colonne. La température du haut et du bas peut être modifiée en changeant le nombre et la température des flux respectifs. Pour maintenir la température requise dans la colonne, l'appareil est recouvert d'une couche d'isolation thermique. Le matériau d'isolation thermique doit avoir une faible conductivité thermique, doit être résistant à hautes températures résistant à l'environnement et aux vibrations environnement et ne doit pas être détruit pendant le fonctionnement. Le matériau ne doit pas être hygroscopique pour éviter la corrosion de la paroi du boîtier. L'épaisseur de la couche isolante est calculée en fonction de la température du milieu et des propriétés matériau isolant... Lors des réparations isolation thermique inspecté pour les dommages. Ceux-ci peuvent être des fissures, des éclats, des ruptures d'éléments d'isolation, etc. Le plus souvent, des dommages à l'isolation se produisent sur le site d'installation des raccords, des trappes, des supports, des plates-formes. Les défauts détectés lors de la réparation doivent être éliminés. Au moins une fois par trimestre, il est nécessaire de prendre des mesures de température à surface extérieure isolement. Si la température est inférieure au niveau admissible, il est alors nécessaire d'effectuer révision isolement.

Nous proposons des colonnes de rectification de laboratoire en verre ou en acier inoxydable (une version mixte est possible). Les colonnes de distillation en verre sont assemblées sur la base de l'allemand verre borosilicaté LENZ (catalogue verre téléchargeable sur notre site internet - voir rubrique CATALOGUES). Nous offrons des solutions toutes faites, qui peut être modifié en tenant compte des souhaits du client.

Dans la colonne de rectification, il y a un échange constant de masse et de chaleur entre les vapeurs montantes et le condensat descendant. Grâce à ce contact, il est possible d'obtenir un produit de haute pureté, exempt d'impuretés. En règle générale, les colonnes de rectification de laboratoire sont collectées à base de verre borosilicaté (jusqu'à 10 litres). Les colonnes de rectification semi-industrielles sont en acier inoxydable et alliages spéciaux.

Les colonnes de rectification de laboratoire ont une capacité d'évaporation sphérique (cube) de 1 l à 10 l. La longueur de la colonne elle-même est limitée par la hauteur du plafond, elle peut être constituée de plusieurs sections et avoir des prélèvements de produits à partir de plusieurs plateaux. La colonne a une chemise sous vide à miroir, qui fournit une isolation thermique du contenu. Par défaut, des colonnes de type vrac sont proposées, colonnes de laboratoire Les types à clapet sont rarement fournis en raison de leur coût plus élevé et de leur efficacité moindre.

Nous proposons des anneaux Raschig en verre ou des emballages en acier spiral-prismatique comme emballage. L'emballage métallique est plus efficace en raison de la grande surface de contact, mais s'il est nécessaire d'exclure le contact du produit avec le métal, des anneaux Raschig en verre sont utilisés.

Le débit de reflux est contrôlé manuellement, dans ce cas l'utilisateur ajuste le degré d'ouverture de la vanne de reflux pour qu'elle se noie et qu'une partie du reflux retourne dans la colonne. Lorsque la colonne est équipée d'un phlegmaker avec un pneumatique ou une électrovanne, le fonctionnement de la colonne peut être réglé via le contrôleur. Dans ce cas, l'opérateur n'a plus qu'à régler le taux de reflux, et le contrôleur ouvrira/fermera la vanne au bon moment.

La colonne de distillation peut être installée sur le réacteur chimique devant le condenseur. Dans ce cas, vous pouvez immédiatement effectuer la synthèse et la distillation du solvant (ou produit) avec purification.

Exemple de rectification 1

Mélange initial éthanol - eau

Consommation de mélange GF = 5000 t/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 34 % de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 76% de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 3 % de la masse.

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Exemple de rectification 2

Mélange initial éthanol - eau
Consommation du mélange GF = 8000 t/h.

Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 80% de la masse.

Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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introduction

2. Calcul technologique

3. CALCUL CONSTRUCTIF

4. CALCUL HYDRAULIQUE
5. Calcul mécanique
5.2 Calcul de l'épaisseur de la coque
5.2 Calcul de l'épaisseur du fond

5.4 Calcul des supports d'appareils
Conclusion
Ingénierie de sécurité

Conclusion

corrosion et érosion de la carrosserie,
dommages mécaniques.

Chloroforme-benzène

Prix ​​pour un projet de cours de rectification à partir de 2000r

Exemple de rectification 3

Consommation de mélange GF = 6000 t/h.


Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 4,5% de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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Exemple de rectification 4

Mélange initial chloroforme-benzène
Consommation de mélange GF = 5000 t/h.

Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 95 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 5,5% de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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Exemple de rectification 5

Mélange initial chloroforme-benzène
Consommation du mélange GF = 12000 t/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 45% de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 88 % de la masse.

Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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introduction
1. Description du schéma technologique
2. Calcul technologique
2.1 Calcul de la colonne de distillation
3. CALCUL CONSTRUCTIF
3.1 Calcul des diamètres optimaux des tuyaux
4. CALCUL HYDRAULIQUE
5. Calcul mécanique
5.2 Calcul de l'épaisseur de la coque
5.2 Calcul de l'épaisseur du fond
5.3 Conception des raccords à bride et du chapeau
5.4 Calcul des supports d'appareils
Conclusion
Ingénierie de sécurité
LISTE DES SOURCES UTILISÉES

Conclusion

Dans ce projet de cours, à la suite de calculs d'ingénierie, une unité de rectification a été sélectionnée pour séparer un mélange binaire d'éthanol - eau, avec une colonne de rectification d'un diamètre de D, une hauteur de H, dans laquelle des plateaux de tamis sont utilisés, le distance entre laquelle est h = 0,5 (m). La colonne fonctionne normalement.
L'une des principales conditions fonctionnement sûr colonnes de rectification - assurer leur étanchéité. Les causes des fuites peuvent être :
augmenter la pression dans l'appareil au-dessus de la valeur admissible,
compensation insuffisante pour une augmentation des dimensions linéaires sous des charges de température,
corrosion et érosion de la carrosserie,
dommages mécaniques.
La raison la plus dangereuse d'une forte augmentation de la pression dans la colonne peut être la pénétration d'eau dans celle-ci. L'évaporation instantanée de l'eau provoque une formation de pores si rapide et une augmentation de la pression que les soupapes de sécurité, du fait de leur inertie, n'ont pas le temps de fonctionner, et les parois de l'appareil peuvent se rompre. Pour exclure l'entrée d'eau dans la colonne, il est nécessaire de s'assurer que les matières premières et l'irrigation ne contiennent pas d'eau, vérifiez périodiquement l'intégrité des tubes dans le chauffe-cube, dans les refroidisseurs d'irrigation. Une augmentation de la pression dans la colonne peut également se produire en raison d'une violation du régime de température du processus de rectification et d'un excès de débit de la colonne pour les matières premières.
En cas d'augmentation inadmissible de la pression, les colonnes sont équipées de soupapes de sécurité qui évacuent une partie du produit dans la ligne de torche. Si le nombre de plateaux est supérieur à 40, alors selon la règle PBVHP - 74, en tenant compte de la possibilité d'une forte résistance, il est recommandé d'installer des soupapes de sécurité au bas de la colonne.
A l'entrée des colonnes, le courant vapeur-liquide du produit a des vitesses élevées, ce qui peut provoquer une érosion des parois de l'appareil. Pour protéger le corps de l'appareil, la matière première est introduite dans la cavité d'un dispositif spécial - une rainure, qui est équipée d'un point de chicane qui accepte l'impact du jet et d'un manchon de protection qui se remplace au fur et à mesure de son usure.

Toluène-tétrachlorure de carbone

Exemple de rectification 6

Mélange initial de toluène-tétrachlorure de carbone
Consommation du mélange GF = 9000 t/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 30 % de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 90 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 3,5 % de la masse.

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introduction
1. Description du schéma technologique
2. Calcul technologique
2.1 Calcul de la colonne de distillation
3. CALCUL CONSTRUCTIF
3.1 Calcul des diamètres optimaux des tuyaux
4. CALCUL HYDRAULIQUE
5. Calcul mécanique
5.2 Calcul de l'épaisseur de la coque
5.2 Calcul de l'épaisseur du fond
5.3 Conception des raccords à bride et du chapeau
5.4 Calcul des supports d'appareils
Conclusion
Ingénierie de sécurité
LISTE DES SOURCES UTILISÉES

Conclusion

Dans ce projet de cours, à la suite de calculs d'ingénierie, une unité de rectification a été sélectionnée pour séparer un mélange binaire d'éthanol - eau, avec une colonne de rectification d'un diamètre de D, une hauteur de H, dans laquelle des plateaux de tamis sont utilisés, le distance entre laquelle est h = 0,5 (m). La colonne fonctionne normalement.
L'une des conditions principales pour le fonctionnement sûr des colonnes de rectification est d'assurer leur étanchéité. Les causes des fuites peuvent être :
augmenter la pression dans l'appareil au-dessus de la valeur admissible,
compensation insuffisante pour une augmentation des dimensions linéaires sous des charges de température,
corrosion et érosion de la carrosserie,
dommages mécaniques.
La raison la plus dangereuse d'une forte augmentation de la pression dans la colonne peut être la pénétration d'eau dans celle-ci. L'évaporation instantanée de l'eau provoque une formation de pores si rapide et une augmentation de la pression que les soupapes de sécurité, du fait de leur inertie, n'ont pas le temps de fonctionner, et les parois de l'appareil peuvent se rompre. Pour exclure l'entrée d'eau dans la colonne, il est nécessaire de s'assurer que les matières premières et l'irrigation ne contiennent pas d'eau, vérifiez périodiquement l'intégrité des tubes dans le chauffe-cube, dans les refroidisseurs d'irrigation. Une augmentation de la pression dans la colonne peut également se produire en raison d'une violation du régime de température du processus de rectification et d'un excès de débit de la colonne pour les matières premières.
En cas d'augmentation inadmissible de la pression, les colonnes sont équipées de soupapes de sécurité qui évacuent une partie du produit dans la ligne de torche. Si le nombre de plateaux est supérieur à 40, alors selon la règle PBVHP - 74, en tenant compte de la possibilité d'une forte résistance, il est recommandé d'installer des soupapes de sécurité au bas de la colonne.
A l'entrée des colonnes, le courant vapeur-liquide du produit a des vitesses élevées, ce qui peut provoquer une érosion des parois de l'appareil. Pour protéger le corps de l'appareil, la matière première est introduite dans la cavité d'un dispositif spécial - une rainure, qui est équipée d'un point de chicane qui accepte l'impact du jet et d'un manchon de protection qui se remplace au fur et à mesure de son usure.

Disulfure de carbone-tétrachlorure de carbone

Prix ​​pour un projet de cours de rectification à partir de 2000r

Exemple de rectification 7

Mélange initial de disulfure de carbone-tétrachlorure de carbone
Consommation de mélange GF = 7000 t/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 20 % de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 85 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 1,4 % de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 1 atm.

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Méthanol-eau

Prix ​​pour un projet de cours de rectification à partir de 2000r

Exemple de rectification 8

Bouchons initiaux de mélange méthanol-eau
Consommation du mélange GF = 3000 kg/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 22% de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 82 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 0,5% de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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Exemple de rectification 9

Mélange initial méthanol-eau
Consommation du mélange GF = 13000 t/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 24 % de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 97 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 0,8 % de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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Exemple de rectification 10

Mélange initial méthanol-eau
Consommation du mélange GF = 3700 kg/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 25 % de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 96% de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 1% de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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Exemple de rectification 11

Mélange initial méthanol-eau
Consommation du mélange GF = 6500 kg/h.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le mélange initial, xF = 27% de la masse.
Concentration du composant volatil dans le distillat, xD = 98 % de la masse.
Concentration d'un composant hautement volatil dans le résidu de distillation, xW = 2 % de la masse.
Vapeur de chauffage sous pression - 4 atm.

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introduction
1. Description du schéma technologique
2. Calcul technologique
2.1 Calcul de la colonne de distillation
3. CALCUL CONSTRUCTIF
3.1 Calcul des diamètres optimaux des tuyaux
4. CALCUL HYDRAULIQUE
5. Calcul mécanique
5.2 Calcul de l'épaisseur de la coque
5.2 Calcul de l'épaisseur du fond
5.3 Conception des raccords à bride et du chapeau
5.4 Calcul des supports d'appareils
Conclusion
Ingénierie de sécurité
LISTE DES SOURCES UTILISÉES

Conclusion

Dans ce projet de cours, à la suite de calculs d'ingénierie, une unité de rectification a été sélectionnée pour séparer un mélange binaire d'éthanol - eau, avec une colonne de rectification d'un diamètre de D, une hauteur de H, dans laquelle des plateaux de tamis sont utilisés, le distance entre laquelle est h = 0,5 (m). La colonne fonctionne normalement.
L'une des conditions principales pour le fonctionnement sûr des colonnes de rectification est d'assurer leur étanchéité. Les causes des fuites peuvent être :
augmenter la pression dans l'appareil au-dessus de la valeur admissible,
compensation insuffisante pour une augmentation des dimensions linéaires sous des charges de température,
corrosion et érosion de la carrosserie,
dommages mécaniques.
La raison la plus dangereuse d'une forte augmentation de la pression dans la colonne peut être la pénétration d'eau dans celle-ci. L'évaporation instantanée de l'eau provoque une formation de pores si rapide et une augmentation de la pression que les soupapes de sécurité, du fait de leur inertie, n'ont pas le temps de fonctionner, et les parois de l'appareil peuvent se rompre. Pour exclure l'entrée d'eau dans la colonne, il est nécessaire de s'assurer que les matières premières et l'irrigation ne contiennent pas d'eau, vérifiez périodiquement l'intégrité des tubes dans le chauffe-cube, dans les refroidisseurs d'irrigation. Une augmentation de la pression dans la colonne peut également se produire en raison d'une violation du régime de température du processus de rectification et d'un excès de débit de la colonne pour les matières premières.
En cas d'augmentation inadmissible de la pression, les colonnes sont équipées de soupapes de sécurité qui évacuent une partie du produit dans la ligne de torche. Si le nombre de plateaux est supérieur à 40, alors selon la règle PBVHP - 74, en tenant compte de la possibilité d'une forte résistance, il est recommandé d'installer des soupapes de sécurité au bas de la colonne.
A l'entrée des colonnes, le courant vapeur-liquide du produit a des vitesses élevées, ce qui peut provoquer une érosion des parois de l'appareil. Pour protéger le corps de l'appareil, la matière première est introduite dans la cavité d'un dispositif spécial - une rainure, qui est équipée d'un point de chicane qui accepte l'impact du jet et d'un manchon de protection qui se remplace au fur et à mesure de son usure.