Operații Unitare

TEMĂ

Să se dimensioneze tehnologic o coloană de rectificare cu talere sită dintr-o instalație cu funcționare continuă pentru separarea unui amestec EBz-St. Presiunea de lucru la vârful coloanei este de 760 mmHg. Debitul amestecului de alimentare este 136 Kmol/h. Concentrațiile (procente masice) componentului ușor volatil sunt:

- În amestecul de alimentare : 44.5%

- În distilat : 99 %

- În reziduu: 2.8%.

Alimentarea coloanei se face cu amestec lichid la temperatura de fierbere.

Temperatura de saturație a aburului utilizat în fierbător trebuie să fie cu 25-30⁰C mai mare ca temperatura amestecului în fierbător.

I. Noțiuni teoretice

A. SCHIMBĂTORUL DE CĂLDURĂ

Schimbătoarele de caldură sunt aparate care realizează transferul de caldură de la un agent termic la fluidul de lucru. Agentul termic este în general un fluid (lichid sau gaz) și mult mai rar poate fi un material solid (bucăți sau pulverulent).

Exista o varietate destul de mare de schimbătoare de caldură:

- Schimbătoare de caldură “țeavă în țeavă”

- Schimbătoare de caldură cu serpentină

- Schimbătoare de caldură cu stropire

- Schimbătoare de caldură TUBULARE:

Sunt cele mai răspândite în industria chimică. Sunt compuse dintr-un fascicul tubular, care poate îmbinat rigid sau elastic cu mantaua și care înconjoară fasciculul.

B. COLOANA DE RECTIFICARE

Coloanele sunt cele mai răspândite utilaje din industria chimică. În ele au loc procese de transfer de masă cum ar fi: absorbția, desorbția, chemosorbția, adsorbția, rectificarea, extracția, etc. Coloanele, prin amenajările lor interioare, asigură un contact intim între două faze: lichid-gaz, lichid-lichid sau solid-gaz. Ele sunt în general, recipiente sub presiune de secțiune circulară, caracterizate prin raportul L/D mare. După modul în care se asigura contactul dintre faze, exista mai multe tipuri de constructive de coloane: cu umplutură, cu pulverizare (lichidul este pulverizat), cu talere.

Coloanele cu talere poartă numele amenajărilor interioare, talerele, pe care are loc transferul de masă dintre fluide. Concentrația fluidelor variază în trepte. Ele prezintă unele dezavantaje, cum ar fi: construcție complicată, căderi de presiune mari, întreținere grea, cost ridicat. Acestora, li se opune avantajul unei bune dispersii a fluidelor pe taler și o mare flexibilitate în funcționare. Talere pot fi de mai multe feluri: cu clopote, cu supape, din elemente S, talere sită (se obțin din table perforate sau plase de sârmă, amplasate orizontal și respectiv vertical, în coloane).