Politechnika Krakowska
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej Grupa laboratoryjna
30 T1A
LABORATORIUM
Z INŻYNIERII CHEMICZNEJ
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 23
Temat: Wymiana masy w kolumnie rektyfikacyjnej
Termin zajęć: 04.01.11
Termin zaliczenia:11.01.11
Ocena:
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest obliczenie kolumny rektyfikacyjnej tzn. jej wysokości ilości i półek a także współczynnika przenikania masy w tej kolumnie.
2. Obliczenia
|
τ8 [s] |
τ9 [s] |
V [mol/s] |
L [mol/s] |
nd(20)
|
x1 |
nd(20)
|
y1 |
nd(20)
|
y2=x2 |
R < |
5 |
18 |
0,029 |
0,0209 |
1,420 |
0,6 |
1,413 |
0,66 |
1,409 |
0,71 |
Dane kolumny:
D = 0,075[m]
h = 0,6[m]
a = 210 [m2/m3]
Vlatarki= 19,6 [ml]
|
Masa molowa [kg/kmol] |
Temp. Wrzenia [°C] |
Gęstość [kg/m3] |
n-heptan |
100,19 |
98,42 |
683 |
Toluen |
92,13 |
110,60 |
867,0 |
Obliczenie średniej masy cząsteczkowej mieszaniny.
Obliczenie molowego natężenia przepływu pary.
Qv = Vlatarki/ τ8 [m3/s]
Qm=
Obliczenie natężenia przepływu destylatu.
D=
L= V-D dla R<
Biorąc to pod uwagę można zapisać:
Obliczenie ilości wymienionej masy.
Obliczenie objętości wypełnienia oraz powierzchni.
Obliczenie średniej różnicy logarytmicznej stężeń.
,
- wartości odczytane z wykresu poniżej.
Obliczenie współczynnika przenikania masy.
Wyznaczenie górnej linii operacyjnej.
Ilość półek teoretycznych
nteor.= 3
Wysokość równoważna półce teoretycznej
WRPT - wysokość równoważna półce teoretycznej
H= nteor.·WRPT →WRPT =
H= hoG·NoG →hoG =
= WRPT
4. Wnioski
Rektyfikacja nazywamy frakcyjną destylacje, czyli proces polegający na rozdzieleniu w sposób ciągły lub okresowy mieszanin ciekłych lub par różniących się składem, poprzez wielokrotne odparowanie i skraplanie składników.
W kolumnie rektyfikacyjnej mamy do czynienia przeponową lub bez przeponową wymianą masy i ciepła miedzy unoszącą się ku górze parą i spływającą w dół cieczą.
Rektyfikacja umożliwia rozdzielenie substancji o zbliżonych temperaturach wrzenia.