Landasan teori distilasi dan rektifikasi
Distilasi- Ini proses pemisahan campuran cairan homogen berdasarkan volatilitasnya. Cairan yang mudah menguap adalah cairan yang tekanan uap jenuhnya berbeda secara signifikan dari nol pada suhu biasa.
Teori distilasi didasarkan pada gagasan solusi cair dan terbentuknya campuran uap di atasnya. Ketika campuran zat-zat yang mudah menguap mendidih, uap cairan menjadi kaya akan komponen yang lebih mudah menguap. Ketika uap tersebut mengembun sebagian, mereka dipisahkan menjadi fase uap dan cairan (refluks). Pada suhu distilasi, cairan yang lebih mudah menguap akan mendidih, dan cairan yang kurang mudah menguap akan menguap tanpa mendidih. Campuran seperti ini disebut campuran dengan titik didih terpisah. Dalam solusi ideal, situasi ini diwujudkan pada konsentrasi apa pun.
Dalam larutan nonideal, terdapat daerah konsentrasi di mana kedua komponen campuran biner mendidih secara bersamaan. Inilah yang disebut daerah azeotropik atau daerah dengan titik didih cairan yang tidak terpisah. Di sini, konsentrasi fase cair dan uap campuran biner adalah sama, dan oleh karena itu, selama distilasi, tidak mungkin untuk meningkatkan konsentrasi fase cair.
Distilasi yang sulit , ataupembetulan - Ini adalah distilasi ganda dari distilat. Digunakan untuk meningkatkan efisiensi distilasi sederhana. Itu dilakukan dalam kolom pelat atau dikemas. Agar berhasil memisahkan refluks yang mengalir ke bawah kolom dan uap yang bergerak ke atas, Anda dapat menggunakan elemen kontak apa pun yang meningkatkan luas dan efisiensi interaksinya.Baki biasanya digunakan sebagai elemen kontak pada kolom distilasi besar. Setiap pelat yang terletak dalam kolom disebut pelat fisik (PT).
Petunjuk langkah demi langkah ini hanyalah salah satu metode penyulingan pada kolom rektifikasi (RK) atau tumbuk (BK), setelah menguasainya Anda dapat memperoleh produk yang sangat murni. Namun, untuk sulingan buah, beri, dan biji-bijian terdapat nuansa teknologinya, tanpa sepengetahuan Anda akan mendapatkan alkohol murni alih-alih minuman aromatik. Setiap jenis nosel memiliki karakteristiknya masing-masing. Gunakan metode yang diusulkan sebagai titik awal untuk mempelajari pengoperasian kolom, berlatih tumbukan gula, atau mengetahui bahwa Anda akan mendapatkan alkohol atau minuman yang mendekatinya.
Kondisi awal. Alkohol mentah tersedia - disuling dalam penyuling konvensional ( minuman keras masih) gula tumbuk dan – RK atau BK. Dalam hal ini, metode pengerjaannya jenis yang berbeda kolomnya hampir identik, dan perbedaannya dijelaskan dalam tempat yang cocok instruksi.
Skema perbaikan 
Contoh kolom distilasi dirangkai dengan deskripsi utama elemen struktural Teknologi rektifikasi rumah pada RK dan destilasi pada BK
1. Isi kubus dengan alkohol mentah hingga tidak lebih dari 3/4 tingginya, pastikan menyisakan setidaknya 10-12 cm zona uap. Namun pengisiannya juga tidak boleh terlalu sedikit, sehingga pada akhir proses distilasi, ketika hampir tidak ada cairan yang tersisa di dalam kubus, elemen pemanas tidak muncul (menjadi telanjang).
Kekuatan tong curah harus sekitar 40%. Nilai ini berkaitan dengan rasio refluks minimum yang diperlukan untuk mencapai pemilihan kekuatan tertentu. Ketika kekuatan curah tong meningkat, rasio refluks minimum menurun secara nonlinier, mencapai minimum pada kekuatan sekitar 45%. Oleh karena itu, jika Anda memulai proses dengan kekuatan 60%, Anda harus mengurangi rasio refluks hingga 45% dari kekuatan, dan kemudian meningkatkannya seiring dengan semakin berkurangnya kandungan alkohol. Artinya, pertama-tama tingkatkan pilihan dari 60 menjadi 45% kekuatan pot, lalu kurangi. Akibatnya, perbaikan tidak hanya akan lebih sulit dilakukan, namun juga akan memakan waktu lebih lama.
2 Nyalakan elemen pemanas dengan daya maksimum dan didihkan alkohol mentah. Daya optimal elemen pemanas untuk akselerasi adalah 1 kW per 10 liter curah, kemudian waktu hingga mendidih adalah 15 menit untuk setiap 10 liter curah.
3. Sesaat sebelum mulai mendidih, pada suhu 75-80 °C di dalam kubus, nyalakan persediaan air. Setelah perebusan dimulai, kecilkan api hingga mencapai daya pengoperasian. Jika daya pengoperasian belum diketahui, kurangi ke tingkat di bawah daya terukur pada 200-300 W. Sesuaikan pasokan air agar uap terkondensasi sepenuhnya di dalam dephlegmator. Air keluar harus hangat atau panas. Kolom itu mulai bekerja untuk dirinya sendiri.
4. Pantau nilai termometer pada kolom, tunggu hingga pembacaan stabil.
5. Tentukan kapasitas operasi kolom. Untuk melakukan ini, setelah suhu stabil, periksa tekanan di dalam kubus. Anda memerlukan pengukur tekanan hingga 6000 Pa (0,06 kg/cm persegi, kolom air 400 mm), atau pengukur tekanan diferensial berbentuk U; pengukur tekanan dari tonometer juga dapat digunakan (jika tidak tersedia).
Jika tekanan stabil dan tidak meningkat, tambahkan daya pemanas sebesar 50-100 W. Tekanan di dalam kubus akan naik dan setelah 5-10 menit akan stabil pada nilai baru. Ulangi operasi ini sampai tekanan berhenti stabil dan terus meningkat, misalnya setelah 20 menit peningkatan terus berlanjut. Ingat pembacaan saat ini - ini adalah kekuatan tersedak.
Jika terdapat kolom 50 mm dan nosel SPN 3,5, maka tekanan terakhir yang tidak meningkat (dalam kolom air mm) kira-kira sama dengan 20% tinggi kolom dalam milimeter. Jika tekanannya 30-40% dari tinggi kolom, berarti dahak tertahan dan proses tersedak terus berlanjut. Dengan nosel yang kurang padat dan kapasitas penahannya lebih kecil, daya tersedaknya akan lebih tinggi.
Jika tidak ada pengukur tekanan, mereka dipandu oleh suara kolom - ketika tersedak, kolom mungkin mulai bergoyang, berdeguk, peningkatan kebisingan dapat terdengar, dan emisi alkohol secara spontan melalui tabung komunikasi dengan atmosfer atau ke dalam kulkas saat melepas uap juga bisa. Untuk pertama kalinya, tanpa pengalaman, sulit untuk menentukan banjirnya kolom, tetapi mungkin saja.
Setelah menentukan kekuatan refluks, matikan api dan tunggu beberapa menit hingga dahak mengalir ke dalam kubus. Nyalakan pemanas dengan daya 10% lebih kecil dari daya dingin. Tunggu hingga suhu dan tekanan di dalam kubus stabil. Jika semuanya beres, maka ini akan menjadi kekuatan operasi kolom.
Jika daya operasi jauh lebih rendah dari nominalnya, berarti packing atau elemen pendukung packing tidak dikemas dengan benar ke dalam kolom: packing terlalu overpack, mungkin kusut, terdapat kantong konsentrasi refluks dimana uap menghentikannya, membanjiri kolom. Dalam hal ini, Anda perlu membongkar kolom, menuangkan nosel, meluruskan kebingungan, lalu memasangnya kembali dan ulangi proses penyesuaian.
Kekuatan operasi kolom ditentukan satu kali. Kedepannya, nilai yang diperoleh digunakan terus-menerus, kadang-kadang dilakukan penyesuaian.
Dengan daya operasi yang dipilih dengan benar, tekanan di dalam kubus akan selalu sama. Tidak tergantung pada diameter kolom dan biasanya 3,5 – 150-200 mm air untuk packing SPN. Seni. untuk setiap meter tinggi nosel, untuk SPN 4 - 250-300 mm air. Art., untuk lampiran lain nilainya akan berbeda.
Saat mencari daya pengoperasian, Anda juga dapat fokus pada data praktis berikut: untuk SPN 3.5 heptagonal tergores, daya pengoperasian dalam Watt kira-kira sama dengan 0,85-0,9 luas penampang pipa dalam milimeter. Jika digunakan SPN 4 maka koefisiennya meningkat menjadi 1,05-1,1. Untuk nozel yang kurang padat, koefisiennya akan lebih tinggi.
6. Setelah stabil pada daya pengoperasian, biarkan kolom bekerja sendiri selama 40-60 menit.
7. Atur pemilihan “head” dengan kecepatan 50 ml/jam untuk kolom 40 mm, untuk 50 mm – 70 ml/jam, untuk 60 mm – 100 ml/jam, untuk 63 mm – 120 ml/jam. Asalkan SPN digunakan.
Waktu pemilihan “kepala” ditentukan berdasarkan volume curah: 12 menit (0,2 jam) untuk setiap liter alkohol mentah 40%. Harus diingat bahwa ini bukan distilasi pada peralatan konvensional dengan koil - di kolom ada pemisahan menjadi fraksi dan keluaran berurutannya ke pemilihan dalam bentuk pekat.
Rekomendasi seperti 3-5% alkohol absolut adalah nilai rata-rata, tetapi tidak ada yang membatalkannya, dan kontrol yang tepat terhadap akhir pemilihan “kepala” dilakukan berdasarkan bau keluarannya. Harus diingat bahwa waktu dan kecepatan pemilihan “kepala” adalah besaran yang tidak berhubungan. Jika Anda memilih "kepala" dengan kecepatan dua kali lipat, mereka akan berakhir dalam bentuk yang kurang terkonsentrasi.
Prinsip umum: saat memilih pecahan apa pun, Anda tidak dapat mengambil lebih banyak dari kolom daripada memasuki zona pemilihan. Hal ini akan mencegah terganggunya pemisahan pecahan sepanjang tinggi kolom.
8. Perubahan laju ekstraksi hanya dilakukan dengan mengatur suplai air ke reflux condenser untuk kolom dengan ekstraksi steam di atas reflux condenser. Jika kolom memiliki ekstraksi cair, maka cukup katup penarikan.
Daya pemanas harus selalu konstan; hal ini menjamin stabilitas jumlah uap yang disuplai ke kolom dan pengoperasian kolom secara keseluruhan.
9. Pilih sandaran kepala - ini adalah alkohol kelas dua, sedikit terkontaminasi dengan pecahan kepala. Kuantitasnya sama dengan 1-2 volume alkohol yang ditahan oleh nosel di kolom (150-500 ml). Intinya, nosel dicuci untuk menghilangkan sisa “kepala” dan fraksi antara yang terakumulasi dalam kolom. Untuk melakukan ini, pemilihan diatur pada 1/3 dari level nominal (sekitar 500 ml/jam). Alkohol kelas dua cocok untuk distilasi ulang.
10. Masuk ke pemilihan “body”: atur kecepatan pemilihan awal sama dengan nominal atau sedikit lebih tinggi. Kecepatan nominal (ml/jam) secara numerik kira-kira sama dengan daya pemanasan pengoperasian (dalam W). Misalnya, jika daya pengoperasiannya 1800 W, maka kecepatan awal seleksi "tubuh" 1800 ml per jam. Menjelang akhir pemilihan, daya dikurangi menjadi 600 ml/jam,
11. Pantau proses menggunakan pembacaan termometer dan tekanan di dalam kubus. Ada beberapa metode. Cara paling sederhana adalah menavigasi berdasarkan perbedaan suhu antara termometer bawah (20 cm dari dasar nosel) dan termometer tengah (setengah atau 2/3 tinggi kolom). Setelah pemilihan “tubuh” dimulai, perbedaan antara pembacaan ini tidak boleh berubah lebih dari 0,3 derajat. Segera setelah perbedaannya meningkat lebih dari nilai yang diterima, Anda perlu mengurangi laju pengambilan sampel sebesar 70-100 ml.
Kasus khusus: jika hanya ada satu termometer, lakukan tindakan yang persis sama, dengan fokus pada perubahan pembacaannya. Untuk yang lebih rendah - perubahan 0,3 derajat, untuk yang atas - 0,1 derajat. Ini adalah metode yang kurang akurat karena sensitif terhadap perubahan tekanan atmosfer.
Jika tidak ada termometer di kolom sama sekali, mereka fokus pada perubahan suhu di dalam kubus - kurangi pilihannya sebesar 6-10% setelah menaikkan suhu di dalam kubus sebesar setiap derajat. Ini adalah metode bagus yang memungkinkan Anda tetap berada di depan kenaikan suhu di kolom.
12. Setelah memilih setengah dari “tubuh”, semakin sering perlu untuk mengurangi kecepatan pemilihan. Ketika suhu di dalam kubus naik di atas 90 °C, badan pesawat dan kotoran antara lainnya meninggalkan kubus dan menumpuk di nosel. Untuk memotongnya dengan lebih jelas, Anda dapat membiarkan kolom bekerja sendiri selama beberapa menit sebelum mengurangi pemilihan, kemudian melanjutkan pemilihan setelah perbedaan suhu kembali ke tingkat sebelumnya, sehingga secara alami mengurangi tingkat pemilihan. Ini akan memungkinkan pemotongan “ekor” yang lebih jelas dengan membuat buffer alkohol di zona pemilihan.
13. Ketika pemilihan berkurang 2-2,5 kali dibandingkan dengan pemilihan awal, suhu secara teratur meninggalkan kisaran pengoperasian, dengan suhu di dalam kubus menjadi 92-93 °C. Ini adalah sinyal bagi bandar taruhan bahwa sudah waktunya untuk beralih ke memilih “ekor”. Pada RK, karena kapasitas penahan yang lebih besar, ketika memuat kurang dari 20 volume nosel, pemilihan dapat dilanjutkan hingga 94-95 °C, namun seringkali prosesnya dihentikan, sehingga menghemat waktu dan tenaga.
Ganti wadah, atur kecepatan pengambilan sampel kira-kira setengah atau 2/3 dari kecepatan nominal. Meskipun ini adalah "ekor", Anda harus mencoba meminimalkan kotoran. Pilih hingga 98 °C potong dadu. "Ekor" cocok untuk penyulingan kedua.
14. Bilas kolom. Setelah memilih “ekor”, biarkan kolom bekerja sendiri selama 20-30 menit, selama waktu itu sisa alkohol akan terkumpul di bagian atas, lalu matikan api. Alkohol yang mengalir ke bawah akan membilas nosel.
Anda juga perlu mengukus nosel secara berkala untuk menghilangkan sisa minyak fusel. Hal ini dapat dilakukan dengan mengeringkan alkohol mentah, kemudian melanjutkan pemilihan dengan kecepatan yang sesuai hingga keluar distilat yang tidak berbau. Cara kedua adalah dengan menuangkan air bersih ke dalam kubus dan mengukus kolomnya.
Kolom distilasi yang kompleks.
Jika campuran bahan baku asli perlu dibagi menjadi beberapa komponen atau fraksi, maka harus digunakan beberapa kolom sederhana yang dihubungkan secara seri.
Diagram teknologi ternyata cukup rumit, dan pemasangannya memerlukan banyak logam. Oleh karena itu, untuk memisahkan campuran multikomponen, disarankan untuk menggunakan kolom distilasi yang kompleks. Mereka adalah perangkat berbentuk pelat yang bekerja bersama dengan kolom pengupasan. Bagian pengupasan terdiri dari kolom berdiameter kecil, dipasang satu di atas yang lain dan digabungkan menjadi satu rumah umum. Kolom pengupasan, serta kolom utama, dilengkapi dengan pelat. Selain produk atas dan bawah, sejumlah pecahan samping (tali bahu) dipilih sepanjang ketinggian kolom. Fraksi-fraksi ini dikirim ke bagian yang sesuai dari kolom pengupasan, di mana mereka dibagi menjadi dua bagian. Produk atas, dalam hal ini, dikembalikan ke kolom utama sebagai refluks samping, produk bawah adalah fraksi samping target. Penggunaan stripper memungkinkan Anda memilih beberapa fraksi sepanjang ketinggian kolom, yang ditargetkan bersama dengan produk atas dan bawah yang meninggalkan kolom distilasi. Kolom jenis ini banyak digunakan dalam penyulingan minyak untuk memperoleh fraksi bahan bakar dari minyak. Desainnya dapat bervariasi tergantung pada produk target.
Utama parameter operasional adalah tekanan dan suhu. Tekanan berbanding lurus dengan suhu dan peningkatan tekanan akan berhubungan dengan peningkatan suhu dalam kolom. Untuk mencegah situasi dasar darurat pada peralatan kolom
(Depresurisasi dengan ledakan) perlu untuk menjaga suhu di kolom untuk menghindari peningkatan tekanan. Rezim suhu dipertahankan sesuai dengan standar rezim teknologi, yang dicatat dalam peraturan teknologi. Mempertahankan yang diperlukan rezim suhu disediakan dengan memanaskan kubus kolom dan menghilangkan panas dari bagian atas kolom. Anda dapat memvariasikan suhu bagian atas dan bawah dengan mengubah jumlah dan suhu aliran yang sesuai. Untuk mempertahankan suhu yang diperlukan dalam kolom, peralatan ditutupi dengan lapisan insulasi termal. Bahan isolasi termal harus memiliki konduktivitas termal yang rendah dan harus tahan terhadap suhu tinggi lingkungan dan tahan terhadap getaran lingkungan dan tidak boleh hancur selama pengoperasian. Bahannya tidak boleh higroskopis untuk mencegah kemungkinan korosi pada dinding rumah. Ketebalan lapisan insulasi dihitung tergantung pada suhu lingkungan dan properti bahan isolasi. Saat melakukan perbaikan isolasi termal diperiksa kerusakannya. Ini bisa berupa retakan, keripik, pecahnya elemen insulasi, dll. Paling sering, kerusakan insulasi terjadi di lokasi pemasangan alat kelengkapan, palka, braket, dan platform. Cacat yang ditemukan selama perbaikan harus dihilangkan. Setidaknya sekali dalam seperempat perlu dilakukan pengukuran suhu pada permukaan luar isolasi. Jika suhu berada di bawah tingkat yang diizinkan, maka perlu dilakukan renovasi besar-besaran isolasi.
|
|
|
|
Kami menawarkan kolom distilasi laboratorium yang terbuat dari kaca atau baja tahan karat (desain campuran dimungkinkan). Kolom distilasi kaca dirakit berdasarkan Jerman gelas borosilikat LENZ (katalog kaca dapat diunduh dari website kami - lihat bagian KATALOG). Kami menawarkan solusi siap pakai, yang dapat dimodifikasi dengan mempertimbangkan keinginan pelanggan.
Dalam kolom distilasi, terjadi pertukaran massa dan panas yang konstan antara uap yang naik dan kondensat yang turun. Melalui kontak seperti itu, dimungkinkan untuk memperoleh produk dengan kemurnian tinggi, bebas dari kotoran. Kolom distilasi laboratorium, biasanya, dirakit berdasarkan kaca borosilikat (hingga 10 l). Kolom distilasi semi industri terbuat dari baja tahan karat dan paduan khusus.
Kolom distilasi laboratorium mempunyai tangki evaporasi (kubus) bentuk bulat dari 1 liter hingga 10 liter. Panjang kolom itu sendiri dibatasi oleh ketinggian langit-langit; dapat terdiri dari beberapa bagian dan memiliki pilihan produk dari beberapa pelat. Kolom ini memiliki jaket vakum cermin, yang menyediakan isolasi termal pada isinya. Secara default, kolom tipe massal ditawarkan, kolom laboratorium jenis cakram jarang disediakan karena biayanya lebih tinggi dan efisiensinya lebih rendah.
Untuk pemasangan, kami menawarkan cincin kaca Raschig atau sambungan baja spiral-prismatik. Nosel logam lebih efektif karena permukaan kontak yang besar, tetapi jika perlu untuk mengecualikan kontak produk dengan logam, cincin Raschig kaca digunakan.
Aliran refluks dikontrol secara manual; dalam hal ini pengguna mengatur derajat pembukaan katup keluar refluks sehingga tersedak dan sebagian refluks dikembalikan ke kolom. Jika kolom dilengkapi dengan pemodel refluks dengan katup pneumatik atau listrik, pengoperasian kolom dapat diatur melalui pengontrol. Dalam hal ini, operator hanya perlu mengatur rasio refluks, dan pengontrol akan membuka/menutup katup pada waktu yang tepat.
Kolom distilasi dapat dipasang pada reaktor kimia di depan kondensor. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk segera mensintesis dan menyaring pelarut (atau produk) dengan pemurnian.
Contoh perbaikan 1
Campuran awal etanol - air
Konsumsi campuran GF = 5000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 34% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 76% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di bagian bawah, xW = 3% berat.
(607.11Kb) unduh 202 kali
Contoh perbaikan 2
Campuran awal etanol - air
Konsumsi campuran GF = 8000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 80% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(610,42Kb) unduhan 195 kali
Perkenalan
2. Perhitungan teknologi
3. PERHITUNGAN KONSTRUKTIF
4. PERHITUNGAN HIDROLIK
5. Perhitungan mekanis
5.2 Perhitungan ketebalan cangkang
5.2 Perhitungan ketebalan dasar
5.4 Perhitungan dukungan peralatan
Kesimpulan
Tindakan pencegahan keamanan
Kesimpulan
korosi dan erosi pada tubuh,
kerusakan mekanis.
Kloroform-benzena
Harga untuk proyek kursus perbaikan dari 2000 rubel
Contoh perbaikan 3
Konsumsi campuran GF = 6000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di residu bawah, xW = 4,5% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(935.21Kb) unduh 246 kali
Contoh perbaikan 4
Campuran awal kloroform-benzena
Konsumsi campuran GF = 5000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 95% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di residu bawah, xW = 5,5% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(604.31Kb) unduhan 178 kali
Contoh perbaikan 5
Campuran awal kloroform-benzena
Konsumsi campuran GF = 12000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 45% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 88% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(992,92Kb) unduhan 305 kali
Perkenalan
1. Deskripsi skema teknologi
2. Perhitungan teknologi
2.1 Perhitungan kolom distilasi
3. PERHITUNGAN KONSTRUKTIF
3.1 Perhitungan diameter pipa optimal
4. PERHITUNGAN HIDROLIK
5. Perhitungan mekanis
5.2 Perhitungan ketebalan cangkang
5.2 Perhitungan ketebalan dasar
5.3 Perhitungan sambungan flensa dan penutup
5.4 Perhitungan dukungan peralatan
Kesimpulan
Tindakan pencegahan keamanan
DAFTAR SUMBER YANG DIGUNAKAN
Kesimpulan
Dalam proyek kursus ini, sebagai hasil perhitungan teknik, unit distilasi dipilih untuk memisahkan campuran biner etanol - air, dengan kolom distilasi diameter D, tinggi H, yang menggunakan pelat ayakan, jarak antara yang jam = 0,5 (m). Kolom beroperasi dalam mode normal.
Salah satu syarat utama operasi yang aman kolom distilasi – memastikan kekencangannya. Alasan kebocoran mungkin:
peningkatan tekanan pada peralatan melebihi batas yang diizinkan,
kompensasi yang tidak memadai untuk peningkatan dimensi linier di bawah beban suhu,
korosi dan erosi pada tubuh,
kerusakan mekanis.
Paling penyebab berbahaya peningkatan tekanan yang tajam pada kolom dapat menyebabkan masuknya air. Penguapan air seketika menyebabkan pembentukan pori-pori yang cepat dan peningkatan tekanan sehingga katup pengaman, karena inersianya, tidak punya waktu untuk beroperasi, dan dinding peralatan dapat pecah. Untuk mencegah air masuk ke kolom, perlu dipastikan bahwa bahan baku dan irigasi tidak mengandung air, dan secara berkala memeriksa integritas tabung di pemanas kubus dan di lemari es irigasi. Peningkatan tekanan pada kolom juga dapat terjadi karena pelanggaran rezim suhu proses rektifikasi dan melebihi kapasitas kolom untuk bahan baku.
Jika terjadi peningkatan tekanan yang tidak dapat diterima, kolom dilengkapi dengan katup pengaman yang membuang sebagian produk ke saluran pembakaran. Jika jumlah baki lebih dari 40, maka menurut aturan PBVHP - 74, dengan mempertimbangkan kemungkinan hambatan tajam, disarankan untuk memasang katup pengaman di bagian bawah kolom.
Saat memasuki kolom, aliran uap-cair produk memiliki kecepatan tinggi, yang dapat menyebabkan erosi pada dinding peralatan. Untuk melindungi badan peralatan, bahan mentah dimasukkan ke dalam rongga perangkat khusus - volute, yang dilengkapi dengan area pemutus yang menerima dampak jet dan selongsong pelindung yang diganti jika sudah aus.
Toluena-karbon tetraklorida
Contoh rektifikasi 6
Campuran awal toluena-karbon tetraklorida
Konsumsi campuran GF = 9000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 30% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 90% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di residu bawah, xW = 3,5% berat.
(703,25 Kb) unduh 261 kali
Perkenalan
1. Deskripsi skema teknologi
2. Perhitungan teknologi
2.1 Perhitungan kolom distilasi
3. PERHITUNGAN KONSTRUKTIF
3.1 Perhitungan diameter pipa optimal
4. PERHITUNGAN HIDROLIK
5. Perhitungan mekanis
5.2 Perhitungan ketebalan cangkang
5.2 Perhitungan ketebalan dasar
5.3 Perhitungan sambungan flensa dan penutup
5.4 Perhitungan dukungan peralatan
Kesimpulan
Tindakan pencegahan keamanan
DAFTAR SUMBER YANG DIGUNAKAN
Kesimpulan
Dalam proyek kursus ini, sebagai hasil perhitungan teknik, unit distilasi dipilih untuk memisahkan campuran biner etanol - air, dengan kolom distilasi diameter D, tinggi H, yang menggunakan pelat ayakan, jarak antara yang jam = 0,5 (m). Kolom beroperasi dalam mode normal.
Salah satu syarat utama untuk pengoperasian kolom distilasi yang aman adalah memastikan kekencangannya. Alasan kebocoran mungkin:
peningkatan tekanan pada peralatan melebihi batas yang diizinkan,
kompensasi yang tidak memadai untuk peningkatan dimensi linier di bawah beban suhu,
korosi dan erosi pada tubuh,
kerusakan mekanis.
Penyebab paling berbahaya dari peningkatan tekanan tiba-tiba di kolom adalah masuknya air ke dalamnya. Penguapan air seketika menyebabkan pembentukan pori-pori yang cepat dan peningkatan tekanan sehingga katup pengaman, karena inersianya, tidak punya waktu untuk beroperasi, dan dinding peralatan dapat pecah. Untuk mencegah air masuk ke kolom, perlu dipastikan bahwa bahan baku dan irigasi tidak mengandung air, dan secara berkala memeriksa integritas tabung di pemanas kubus dan di lemari es irigasi. Peningkatan tekanan pada kolom juga dapat terjadi karena pelanggaran rezim suhu proses rektifikasi dan melebihi kapasitas kolom untuk bahan baku.
Jika terjadi peningkatan tekanan yang tidak dapat diterima, kolom dilengkapi dengan katup pengaman yang membuang sebagian produk ke saluran pembakaran. Jika jumlah baki lebih dari 40, maka menurut aturan PBVHP - 74, dengan mempertimbangkan kemungkinan hambatan tajam, disarankan untuk memasang katup pengaman di bagian bawah kolom.
Saat memasuki kolom, aliran uap-cair produk memiliki kecepatan tinggi, yang dapat menyebabkan erosi pada dinding peralatan. Untuk melindungi badan peralatan, bahan mentah dimasukkan ke dalam rongga perangkat khusus - volute, yang dilengkapi dengan area pemutus yang menerima dampak jet dan selongsong pelindung yang diganti jika sudah aus.
Karbon disulfida-karbon tetraklorida
Harga untuk proyek kursus perbaikan dari 2000 rubel
Contoh rektifikasi 7
Campuran awal karbon disulfida-karbon tetraklorida
Konsumsi campuran GF = 7000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 20% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 85% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di residu bawah, xW = 1,4% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan – 1 atm.
(994,3Kb) unduhan 193 kali
Metanol-air
Harga untuk proyek kursus perbaikan dari 2000 rubel
Contoh rektifikasi 8
Tutup awal campuran metanol-air
Konsumsi campuran GF = 3000 kg/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 22% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 82% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di bagian bawah, xW = 0,5% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(315,89 Kb) unduh 285 kali
Contoh rektifikasi 9
Campuran awal metanol-air
Konsumsi campuran GF = 13000 t/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 24% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 97% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di bagian bawah, xW = 0,8% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(945,76Kb) unduh 329 kali
Contoh rektifikasi 10
Campuran awal metanol-air
Konsumsi campuran GF = 3700 kg/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 25% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 96% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di bagian bawah, xW = 1% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(926,64Kb) unduh 215 kali
Contoh rektifikasi 11
Campuran awal metanol-air
Konsumsi campuran GF = 6500 kg/jam.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam campuran awal, xF = 27% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap dalam distilat, xD = 98% berat.
Konsentrasi komponen yang sangat mudah menguap di bagian bawah, xW = 2% berat.
Memanaskan uap di bawah tekanan - 4 atm.
(948.82Kb) unduh 241 kali
Perkenalan
1. Deskripsi skema teknologi
2. Perhitungan teknologi
2.1 Perhitungan kolom distilasi
3. PERHITUNGAN KONSTRUKTIF
3.1 Perhitungan diameter pipa optimal
4. PERHITUNGAN HIDROLIK
5. Perhitungan mekanis
5.2 Perhitungan ketebalan cangkang
5.2 Perhitungan ketebalan dasar
5.3 Perhitungan sambungan flensa dan penutup
5.4 Perhitungan dukungan peralatan
Kesimpulan
Tindakan pencegahan keamanan
DAFTAR SUMBER YANG DIGUNAKAN
Kesimpulan
Dalam proyek kursus ini, sebagai hasil perhitungan teknik, unit distilasi dipilih untuk memisahkan campuran biner etanol - air, dengan kolom distilasi diameter D, tinggi H, yang menggunakan pelat ayakan, jarak antara yang jam = 0,5 (m). Kolom beroperasi dalam mode normal.
Salah satu syarat utama untuk pengoperasian kolom distilasi yang aman adalah memastikan kekencangannya. Alasan kebocoran mungkin:
peningkatan tekanan pada peralatan melebihi batas yang diizinkan,
kompensasi yang tidak memadai untuk peningkatan dimensi linier di bawah beban suhu,
korosi dan erosi pada tubuh,
kerusakan mekanis.
Penyebab paling berbahaya dari peningkatan tekanan tiba-tiba di kolom adalah masuknya air ke dalamnya. Penguapan air seketika menyebabkan pembentukan pori-pori yang cepat dan peningkatan tekanan sehingga katup pengaman, karena inersianya, tidak punya waktu untuk beroperasi, dan dinding peralatan dapat pecah. Untuk mencegah air masuk ke kolom, perlu dipastikan bahwa bahan baku dan irigasi tidak mengandung air, dan secara berkala memeriksa integritas tabung di pemanas kubus dan di lemari es irigasi. Peningkatan tekanan pada kolom juga dapat terjadi karena pelanggaran rezim suhu proses rektifikasi dan melebihi kapasitas kolom untuk bahan baku.
Jika terjadi peningkatan tekanan yang tidak dapat diterima, kolom dilengkapi dengan katup pengaman yang membuang sebagian produk ke saluran pembakaran. Jika jumlah baki lebih dari 40, maka menurut aturan PBVHP - 74, dengan mempertimbangkan kemungkinan hambatan tajam, disarankan untuk memasang katup pengaman di bagian bawah kolom.
Saat memasuki kolom, aliran uap-cair produk memiliki kecepatan tinggi, yang dapat menyebabkan erosi pada dinding peralatan. Untuk melindungi badan peralatan, bahan mentah dimasukkan ke dalam rongga perangkat khusus - volute, yang dilengkapi dengan area pemutus yang menerima dampak jet dan selongsong pelindung yang diganti jika sudah aus.