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, ? |
Потеря напора, Па |
|||
|
|
|
|
|
|
?Рcm |
?Рв |
?Р |
?Рp |
|
Псевдо-ожижение |
0.0034 |
6.4579 |
___ |
_____ |
_____ |
_____ |
_____ |
_____ |
|
Пневмо-транспорт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0.0055 |
10.3036 |
0.0080 |
0.9772 |
327.6828 |
104.5330 |
448.6034 |
34.6019 |
По
полученным данным строим график
зависимости
:
Вывод: