Методика проведения работы

Перед проведением работы студенты должны изучить технику безопасности при выполнении лабораторных работ (Приложение В).

По указанию преподавателя 500 мл исходной бинарной смеси загрузить в куб колонны. Рефрактометрически определить начальную концентрацию низкокипящего компонента (НК) в смеси.

Далее испытание установки осуществлять при постоянном флегмовом числе, заданном преподавателем. Включить нагрев колонны и после того, как жидкость в кубе закипит и в верхней части колонны появится орошение, отбирают фракции дистиллята по 10 мл и определяют концентрацию низкокипящего компонента, отгоняют заданное преподавателем количество дистиллята. Отключают нагрев колонны, сливают все отобранные фракции дистиллята вместе и определяют средний состав дистиллята, а также объем и состав охлажденного кубового остатка. Опытные данные заносят в таблицу 1.1.

1 – насадочная колонна; 2 – куб; 3 – головка; 4 – клапан;

5 – дефлегматор; 6 – холодильник; 7 – предсборник; 8 – сборник
дистиллята; 9 – манометр;10 – буферная емкость; 11 – щит управления

Рисунок 1.4 – Схемa установки для проведения опыта

Таблица 1.1 – Таблица наблюдений

Gi

хdi

хdср

хw

хF

F

D

W

мл

масс,%

кмоль/кмоль,%

масс,%

кмоль/кмоль,%

масс,%

кмоль/кмоль,%

масс,%

кмоль/кмоль,%

мл

кг

кмоль

мл

кг

кмоль

мл

кг

кмоль

1.7 Обработка опытных данных

1.7.1 Вариант 1 – Определение числа теоретических тарелок

1.7.1.1 Производят пересчет содержания НК в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке из массовых долей в мольные по формуле:

, (1.17)

где – массовая доля НК в смеси, ;

– мольная доля НК в смеси, ;

М_А, М_В – молярные массы компонентов смеси, кг/кмоль.

1.7.1.2 Производят пересчет объемного количества исходной смеси, дистиллята и кубового остатка в массовое и киломольное. При этом молярную массу смеси определяют по формуле:

, (1.18)

а плотность смеси по формуле:

. (1.19)

1.7.1.3 Строят кривую равновесия по справочным данным (Приложение Г).

1.7.1.4 Строят рабочую линию процесса для начального момента по уравнению .

1.7.1.5 На графике отмечают содержание НК в исходной смеси и дистилляте. Строят ломаную линию между рабочей линией и линией равновесия в отмеченных пределах и считают число ступеней изменения концентрации.

1.7.2 Вариант 2 – Определение общего числа единиц переноса

1.7.2.1 Производят пересчет содержания НК в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке из массовых долей в мольные по формуле (1.17).

1.7.2.2 Производят пересчет объемного количества исходной смеси, дистиллята и кубового остатка в массовое и киломольное. При этом молярную массу смеси определяют по формуле (1.18), а плотность смеси по формуле 1.19.

1.7.2.3 Задаются несколькими промежуточными значениями х
в интервале от до и высчитывают значения . Полученные данные заносят в таблицу 1.2.

1.7.2.4 Строят график зависимости от х для спирто-водной смеси.

1.7.2.5 Полученную кривую ограничивают значениями и и находят площадь, ограниченную кривой, , и осью абсцисс.
В случае, если площадь найдена в миллиметрах, ее умножают на масштаб координат.

Таблица 1.2 – Вычисляемые величины

Контрольные вопросы

1. Какие системы называются равновесными?

2. Выразите в общем виде условия равновесия в массообменных процессах.

3. Сформулируйте закон Рауля и следствия из него.

4. Как выражается движущая сила массообменных процессов?

5. Как с помощью равновесных и рабочих концентраций определить направление массопереноса?

6. От чего зависит средняя движущая сила процесса массопередачи?

7. Уравнение массопередачи. Какая связь существует между коэффициентом массопередачи и массоотдачи?

8. Как определяют высоту массообменного аппарата с помощью уравнения массопередачи?

9. Что представляет собой объемный коэффициент массопередачи?

10. Как определяют диаметр массообменного аппарата?

11. Определите высоту массообменного аппарата с помощью числа и высоты единиц переноса.

12. Определите высоту массообменного аппарата с помощью теоретической ступени изменения концентрации.

Дата добавления: 2015-08-18