Wrocław, dn. 13.04.2012

LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ

Joanna Banach

Aleksandra Ptak

Joanna Sobska

Katarzyna Staszewska

Ewa Szymków

Temat ćwiczenia: Wyznaczanie WRPT w rektyfikacyjnej kolumnie z wypełnieniem

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wyznaczenie liczby półek teoretycznych. Liczba półek teoretycznych, jest to liczba miejsc w których może dojść do równowagi między cieczą i parą.

Rodzaj cieczy:	Gęstość cieczy	Objętość cieczy	Czas napełniania cylindra
	kg/m3	m3	s
Etanol	962	5*10-5	79,06
Destylat	823	1,9*10-5	106,56
Ciecz wyczerpana	981,2	3,3*10-5	45,81

V	L	D	R
10	7	3	2,33

Obliczenia:

Obliczanie ułamków molowych

1. Gęstość surowca w temperaturze 20°C

d_s= 0,9620 g/cm³ * 1000= 962,0 kg/m³

1. Ułamek molowy składnika lotnego w surowcu x_s

2. Ilość destylatu

= 0,1783*10^-3*3600=0,642 l/h

=0,1467*10^-3*3600=0,5281 kg/h

M_d=X_d*46+(1- X_d)*18=0,7430*46+(1-0,7430)*18=34,178+0,257*18=34,178+4,626=38,804 kg/kmol

1. Gęstość destylatu w temperaturze 20°C

D_d= 0,8230 g/cm³ * 1000= 823,0 kg/m³

1. Ułamek molowy składnika lotnego w destylacie

2. Ilość cieczy wyczerpanej

= 0,7204*10^-3*3600=2,59 l/h

=0,7069*10^-3*3600=2,54 kg/h

M_w=X_w*46+(1- X_w)*18=0,04380*46+(1-0,04380)*18=2,0148+0,9562*18=2,0148+17,2116=19,2264 kg/kmol

1. Gęstość cieczy wyczerpanej

D_w=0,9812 g/cm³= 0,9812*1000= 981,2 kg/m³

1. Ułamek molowy składnika lotnego w cieczy wyczerpanej

10. Stosunek orosienia

$$\frac{L}{D} = \frac{7}{3} = 2,33$$

11. Obciążenie parami:

________________________

12. Temperatura na szczycie kolumny 78°C

13. Temperatura w wyparce 86°C

14. Ciśnienie na szczycie kolumny 1,013*10⁵

15. Średnica wewnętrzna kolumny (podane w tabeli)

16. Wysokość wypełnienia kolumny (podane w tabeli)

17. Liczba półek teoretycznych

n_tg=5

n_td=1

18. Wysokość równoważna półce teoretycznej WRPT

WRPT_g=$\frac{0,55m}{5} = 0,11m$

WRPT_d=$\frac{0,65m}{51} = 0,65m$

19. Minimalny stosunek orosienia

20. obciążenie surówki

=0,6324*10^-3*3600=2,28 l/h

=0,6084*10^-3*3600=2,19 kg/m³

Wnioski.

WRPT – najmniejsza długość odcinka kolumny, w której osiąga się stan równowagi między stężeniem cieczy i pary.

Im WRPT jest mniejsza, tym kolumna ma więcej półek i jest sprawniejsza. Zależność liczby półek i długości kolumny nie jest wprost proporcjonalna.