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トレイ蒸留効率に還流比の影響

概要

ソース: ケリー ・ m ・ ドゥーリーとマイケル g. ベントン、工業化学科、ルイジアナ州立大学、バトン ルージュ, ルイジアナ

トレイと充填カラムが両方用い蒸留、吸収、およびストリップの分離操作のため。1,2この実験の目的は、アルコール (メタノール、イソプロパノール) と多孔板トレイの水の混合物を蒸留し、蒸留平衡の仮定に従うに基づいてどのように密接に単純な理論。ふるいトレイは、液体および蒸気の間最大の界面領域を提供します。P & ID 概略図 (各トレイは、サポート プレートの穴を含んでいる) ふるいトレイの蒸留システムは付録 A で見つけることができます

このデモでは、トレイ蒸留ユニット (TDU) は全モードで起動します。安定した逆流ドラムのレベルを達成すると、ボトムズ、逆流のドラムと、再沸器で安定したレベルを維持するために、ターゲットの還流比 R を維持するために必要に応じて速度コント ローラー留出液および逆流を調整することによって有限逆流モードへの切り替えが行われますD = L/d.定常状態が達成されれば (少なくとも 90 分かかります)、液体逆流ドラムからのサンプルが撮影されるリボイラーと各トレーに、ガス クロマト グラフで分析します。典型的なプロトコルは、広い範囲にわたって還流比の影響を調査することです。サンプル分析からトレイ効率は一定モル オーバーフロー (・ マッケーブ シール法) と仮定するとすべての六つのトレーにすべての 3 つのコンポーネントを決定できます。結果もシミュレートできます平衡のプロセスシミュレータを使用して利用可能な場合。トレイの効率を決定するため、これらの 2 つの方法を使用もできます。さらに、総測定エラーかどうかを決定するため物質収支のデータ照合を実行できます。任意の分離または単位操作の教科書では、還流比、Murphree 効率と・ マッケーブ シール法図などの基本的な概念を含む蒸留の基礎をカバーしています。2

手順

TDU は、分散制御システムのコンピューター インターフェイスから運営されています。インターフェイスは完全にグラフィカルです。列には、部分的な再沸器 (付録 A)、合計コンデンサー 6 トレイが含まれています。飼料タンクの混合物が含まれ、フィードは名目上メタノール (~ 50 wt.% イソプロパノール (~ 30 wt.% で構成されますと水 (~ 20 wt.%。

1. 全モードを開始

  1. 冷却水を入れます。リボイラーの液体レベルが低すぎる場合にフィードを追加します。高すぎる場合は、給水タンクに液体を戻りますの底ポンプを使用します。
  2. インターフェイスからメイン再沸器ヒーターと右上にあるユニットのスイッチを使ってストリップ ヒーターを入れます。マニュアル (MAN) に再沸器温度コント ローラーを置く、それの少なくとも 60% の出力 (OP) を与えるし、凝縮するオーバーヘッドの蒸気とインターフェイスに見られるように、充填を開始する逆流ドラムを待ちます。逆流の予熱器電源再沸器ヒーターになります。
  3. 逆流ドラム レベルに達する

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結果

試料注入量を信号強度の比は、ソフトウェアで提供される、各コンポーネントの適切な応答因子 (RFi) を使用して、各サンプルの wt % を決定します。

Equation 3(3)

還流比 (RD = L/D) 両方列トレイ効率 (一定のフィードと留出率...

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申請書と概要

蒸気流と大きい downcomers、トレイをトレイから重力によって液体をルーティングするための小さな穴を持つ、ふるい型のトレイ蒸留塔が多い。いくつか上の蒸気の凝縮して液体の逆流として列に返されるより揮発性成分はほとんど留で終了します。それはできるを示す、Murphree を決定するトレイ効率低物質移動速度などの蒸留塔の特定のトレイ上の問題を特定すること、泣きや洪水で重要で?...

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参考文献
  1. Encyclopedia of Chemical Engineering Equipment. Distillation Columns. http://encyclopedia.che.engin.umich.edu/Pages/SeparationsChemical/DistillationColumns/DistillationColumns.html. Accessed 10/01/16.
  2. W.L. McCabe, J.C. Smith, and P. Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering, 7th Ed., McGraw-Hill, New York, 2005, Ch. 21 & 22, C.J. Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, 3rd Ed., 1993, Ch. 12, or J.D.Seader, E.J. Henley, D.K. Roper, Separation Process Principles, 3rd Ed., Wiley, 2010, Ch.6 & 7.
  3. Processing & Refining Crude Oil. Chevron Inc. http://pascagoula.chevron.com/abouttherefinery/whatwedo/processingandrefining.aspx . Accessed 10/01/16.
  4. A Simple Guide to Oil Refining. ExxonMobil Inc. http://www.exxonmobileurope.com/europe-english/files/simple_guide_to_oil_refining.pdf  Accessed 10/14/16.
  5. R. Katzen, P.W. Madson and G.D. Moon Jr, Ethanol distillation: the fundamentals, in The Alcohol Textbook 3rd ed., K. Jacques, T.P. Lyons, and D.R. Kelsall, eds. Nottingham University Press, Nottingham, UK, pp. 269-288 (1999).
  6. History and Technological Progress: cryogenic Air Separation. The Linde Groups. https://www.linde-engineering.com/internet.global.lindeengineering.global/en/images/AS.B1EN%201113%20-%20%26AA_History_.layout19_4353.PDF. Accessed 10/01/16.
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0:07

Overview

0:58

Principles of Distillation

3:35

Distillation Column Operation: Adjusting the Reflux

6:20

Transitioning to Finite Reflux Mode

8:25

Results

9:52

Applications

10:54

Summary

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