Министерство образования РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Химическая технология и промышленная экология»
Лабораторная работа
Исследование процесса ректификации в насадочной колонне периодического действия
Выполнил: студент III — ХТ — 2 Степанов В. Н.
Принял: преподаватель Чуркина А. Ю.
Cамара, 2006 г.
Цель работы:
· Ознакомление с процессом периодической ректификации в насадочной колонне;
· Определение величины флегмового числа, числа ступеней изменения концентрации, числа единиц переноса и коэффициента массопередачи;
Описание экспериментальной установки:
Рис. 1 Экспериментальная установка.
1 — центральная ректификационная колонка; 2 — конденсатор, 3 — краник для отбора дистиллята, 4 — мерная колба, 5 — трехгорлая колба, 6 — штуцер, 7 — нагреватель, 8 — ЛАТР, 9 — капельник, 10 — капельник.
Табл. 1. Рабочие характеристики колонны
|
Высота, заполненная насадкой, м | l = 0,6 | |
Внутренний диаметр колонны, см | d = 1,3 | |
Насадка кольца из нихромовой проволоки | диаметр проволоки 0,3 мм | |
| число витков 2−3 | |
|
Обработка результатов эксперимента:
Этап 1.
1. Определяем величину критерия Архимеда
2. Находим критерий Рейнольдса для режима витания частиц:
3. Определяем значение теоретической скорости витания частиц:
4. Находим величину критического критерия Рейнольдса:
5. Определяем критическую скорость псевдоожижения:
6. Число псевдоожижения:
.
7. Определяем расход воздуха, соответствующий режиму витания:
8. Находим величину экспериментальной скорости витания частиц:
Результаты расчетов приведены в табл. 2.
Этап II.
1. Находим расход воздуха для режима пневмотранспорта:
2. Находим расход полиэтилена:
3. Величина порозности слоя полиэтилена:
4. Общие потери напора для каждого из режимов пневмотранспорта:
а) Статический напор, равный весу столба твердых частиц и воздуха б) Потери напора на трение воздуха о стенки:
где:
поскольку:
Скорость воздуха: .
в) Потери на трение частиц о стенки:
г) Потеря напора на разгон частиц:
.
Табл. 2 Результаты обработки эксперимента:
|
Этап работы | Расход воздуха, Vв, м3/с | Скорость воздуха, м/с | Расход полиэтилена, G, кг/с | Порозность, е | Потеря напора, Па | |
| | | | | ?Рcm | ?Рв | ?Р | ?Рp | |
Псевдо-ожижение | 0.0034 | 6.4579 | ___ | _____ | _____ | _____ | _____ | _____ | |
Пневмо-транспорт | | | | | | | | | |
| 0.0055 | 10.3036 | 0.0080 | 0.9772 | 327.6828 | 104.5330 | 448.6034 | 34.6019 | |
|
По полученным данным строим график зависимости :
Вывод: