Простая перегонка

Перегонка представляет собой процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образовавшихся паров.

Простая перегонка может проводиться с отбором фракций, с дефлегмацией, с водяным паром или под вакуумом (молекулярная перегонка).

Рис. 18.4. Установка для простой перегонки: 1 — куб; 2 — конденсатор; 3 — сборники дистиллята

Фракционная перегонка заключается в постепенном испарении жидкости, находящейся в перегонном кубе (рис. 18.4). Образовав­шиеся пары отводятся в холодильник и там конденсируются, а дис­тиллят собирается в сборнике. Кубовый остаток удаляется из куба после окончания процесса. Обогрев куба осуществляется насыщен­ным водяным паром или дымовыми газами.

Способ перегонки с разделением смеси на несколько фракций, в различной степени обогащенных летучим компонентом, называется фракционной перегонкой.

При простой перегонке образующийся пар отводится из куба и в каждый данный момент находится в равновесии с оставшейся жид­костью.

Простая перегонка с дефлегмацией (рис. 18.5) проводится для увеличения степени разделения исходной смеси. В этом случае пары, уходящие из перегонного куба, поступают в дефлегматор, где частично конденсируются. При частичной конденсации образуется

Рис. 18.5. Установка для простой перегонки с дефлег­мацией: 1 — куб; 2 — дефлегматор; 3 — конденсатор; 4 — сборники

флегма, обогащенная труднолетучим компонентом, которая сли­вается обратно в куб и взаимодействует с выходящими из куба пара­ми.

Пары, обогащенные легколетучим компонентом, поступают в конденсатор. Дистиллят собирается в сборниках. Кубовый остаток удаляют из перегонного куба после достижения заданной концент­рации x_w.

51. Критериальное уравнение Диффузии.

Разделим диф.ур. молекул-ой и конвек-ой диф. На D(d²c/d²x) получаем безразмерные комплексы(dc/dד)(dx²/Dd²c),((dc/dx)*v_x*(dx²/Dd²c) и соответственно им получаются следующие критерии

(Dד/l²)=F_ср – Крит. Фурье Диффуз-ый

l-линейный размер.

(vl/D)=P_ср – Крит. Пекле Диф-ый

Критерии Фурье Диф-ый характ-ет изменение скорости потока диф-го в-ва во времени и исп-ся для хар-ки нестационарных процессов в диф-ии твердого тела.

С учетом 1 з-на Фика и осн. З-ном массоотдачи Щукарева приравнивая правые части уравнении: B(C_r-C)=-D*(dc/dn), откуда получаем безразмерный комплекс:

βl/D=N_UD-крит. Нуссельта диф-ый;

βl/D_T=B_iD –крит Биодиффуз-ый;

Крит. Нуссельта D хар-ет усл-я массообмена на границе рассматриваемой фазы и выр-ет отн-я интенсивности переноса в-ва в ядре фазы конвективной диф-ии (β) к интенсивности переноса в диф-ом слое, где интенсивность переноса определяется молекулярной диф-ией(D).

Критерии Биодиф-ый характеризует скорости переноса в жидкой и твердой фазах.

Критериальные уравнения имеют вид: N_UD =f(Re,Gr,Pr_D,F_OD).

В случае стационарных процессов Фурье F_OD=0, тогда N_UD =f(Re,Gr,Pr_D).

При вынужденной конвекции, когда можно пренебречь естественной конвекцией из критериального ур-я исключаются крит.Грастгофа N_UD =f(Re, Pr_D)=A*Re^mPr_Dⁿ;

A,m,n- устанавливаются экспериментально.

По найденному из Ур-я зн-е N_UD опред-м коэф. Массоотдачи

β=NuD/l