Scheiding van een mengsel aromaten - naftenen

(1)

-. Verslag behorende .. bil het proces,schema

'" " ' . . t van

(2)

-T3CHNI6CHi HOG~6CHOOL D~LFT. ====~=================== 0CH~IDING 14 J:l.nu<3.ri 1966. J • ü. Lrmr;cndaffi, oiO ttcrd~-tmsewe,--: 153, .:.Jwijndrech t. i'el . 01850-28023.

/

...

I

. :~~.' ,

_.

.

,

_.

(3)

1. ..

I

.:) C l-i. .:; I D I l~ G

I. .:)~menvattinF.

bij het dchydrof':cneren vcm n3.ftr:ncn ter _{l'crej din? VJ.n} aromaten ontstaat een men~sel van _{aromaten cn niet} omrezette naftRnen.

Je ieactorcon_d_ities _~n_de _{3a~enstellin~ v~n} het

TE'8.ctie menfsel zUn ui ti'c\'JCrkt _{in twee} _;Jro_c~sschp.r:Ja_t_:-; _, ~~n voor een vast~ed _{reactor en} _~~n_vo_o_r _een _flui_~bcd reactor.

In o.anslu1 tint! hicro :', vierd n.13 opdrach t ver:,even het scheiden van het rcactienen~sel in aromaten en naftenen, en te splitsen in componenten.

he_o-_xyt menpsel teva _l _een t de vo lfende aroma ten; 1 enzccn , tolueen,

en naftétlecn.

-Verder hebben we ~ls naftenen ~ethylcyclohexaan_,

di-~ethylc 'clo~8xaan _en _tetraline_.

het mengsel _{word tmdcrworpen aan} _{vijf ach}_{tereen vol}_rcnde

destillaties en ~én krist~11i3atie _.

Dij de eers te des ti lla ti e krijF"'(~n _{we ndftalecn en te traline} als ~nroduct en ,céi::ln de nndcre comnonen'ten over de ton.

l~aftal~~n _{e-:'1 tetraij_nc r,'orJen} _r-es_cheirlen _door _k:c_i_s_t~1l1i3_élt_ic

in t ':iee tr[~.p:}8n.

aet _ondeT~orpentop!~ro Llct wOTllt hi~rna _nof, a~~n vicl' ']'.:;tillaties , waarb de vcr~chillendc co~ Jonenten

(4)

I

Il. lnlcidinr-•

Joor 1')50 \.'orden aro:"'\,::1. ::;en hoofdzal'~el"k verkregen

b~ de cokoshoroidinF.

Joordat de vr~ag n~ar aro~aten echter sterk stee~ v/erd mV:lr 8.l1dore wegen pezocL t om ze te l"ereiden • .i..ic.rdo:lr 'l·::clen de ~orcn;~::-;,mde refOr"1pr08eSsen hun intrede •

.Jczc :-,rocc::;scn berusten Or) het uohydror~:8ncren 'van

naft8n(~n onuer invloerl v"n een 'n:i...<.ti:tlyscttor.

rt~n~ezien deze omzettinp niet 1uantitatief verloopt , krijgen we dus

ee

n

menr:scl van nTornél t8n en naftenen

dat verder ~escheiuen moet worden.

In het alr~(~meen kunnen we deze scheidinF ui tvoc;ren

door de:5tillatie,extr3.ctie en kristal lisatie. liet mon.,,:sel te~;t;::.;}.t lJÎ t I;\/eo Z\,;'lre componenten,

naftaleen en tetraline,cn ~~f lichte componenten

na:nenl!jk benzeen, to 111een, xyleen, r~ethylcJclohexaan;

en di-lle th}lc,yc lO:l eXélaYl. Lo~el~ke scheidinesrnethoden.

a) .uxtractie

In hot ali el1een is het mocelijk eèn menr:sel bestaande uit aromaten

en

niet-aro~aten te

f:,;c{;cirlcn do)r extractie. Joorfiat echter de

selcctivi tei t voor Z\'lare lwolw·'terstoffen veel

la~er is dan voor lichte en bovendien naftaleen

en tetraline niet tè scheiden ztn, zouden deze twee clus in ieder .(Cev3.1 vooraf verwijderd moet en

worden door destillatie.

Je lichte fractie is wel door extractie te scheiden in 8.rorn~ten en na:tenen.

;:;.i ervoor 1; e::; taan

een

au.n tal ex trac ti emiddelen • . ,e kennen b;,~voortecld t et Cd ex proces van Dow,

( l i t.I _, ₅₎ _{dat werkt met} diethyleen-elycol+10~

wa t~r.

net ~hell ~roces d~t werkt met furfural als

e xt:cac ti c'ü ! del. (li t. '.' )

.iet ~deleanu nroces net zwavellioxide in vloeibare

toestand ,:!.Is cxtracticmi.ldel. (li t . n

Vnn deze ~!::ie hetten diethylecYL~'l~rcol en zwavel

-,J.ioyi ie sen zeer hOi'e selecti vi tei t.

W\;.3.ve~,_lioxidc heeft het nadeel dat het

::j

lage tem~)era tuur moet vlerken en revaarl~jk is voor de

,mens.

áet 0dex "roces i s dus wel het beste proces en

leveru vr;,jv:e 1 zui ve~'e Ciroma ten.

, I / I , p . J j

(5)

b) lJcstillatic:.

llcze mcthoje is over >let ulvemeen ,-ot:d toe

te

~", ssen .

l'uss(;n (Je V(":CJc~;iL18n(ic C,)rn~'on rlte:1 r,r;sta8.t steeds

cen' koo:cr'unt.;v~_r;::;cr.Jl van }U tot ,.(1 "';.

c) ~ristalli3atie.

ilet sc:,eid"'n v:..:.n de t'hee Z\\~ire cO:'1~}oner.ten door kristallisatie is mo{;el',ik doordat rraftalcen F:en hoog s~.el t~;unt heeft Ül ver,ó-el king met de

andere COT'l}Joner: ten nanenli,jk ,:::" "'; •

.Joorda t ech tcr de 0 !,losr élarh cid WlTI naftaleen in tetraline zeer ~root is,moeten we toch tot In(eveer

o

Cl..;. koelen om Aen 1.,eroorli,ike optrengst aan naftaleen te krUpen.

3

Uiteindel~k ~erd lesloten het scheiden van de lichte fractie

geheel door destilldtie te doen omdat :

1) Het menGsel voor de extractie toch eerst eenmi'l.al

gedestilleerd noet wOI'den.

2) het raffinaat en tet extract eveneens vcsc~eiden

moeten worden va.n het o;:,losr:liddel door desti llatie. 3) het r~f~ina~t verder in C0r:100nente~ ~escheiaen

moet worden.

~) Ge~evens over de extractie met diethjl eenflycoll

(6)

-111. b esc~' ri~vin:- van het sC'lei din,rsproces.

él. L~et reacticr~le~lF:.:;el wordt cer:.;t gevoerd naar des

til-la ti. e kolop .i..

Gier vindt ean sc~cidinf nlaats tussen de lichte fractie te st;i<lnde ui t ècnzcen, tolueen, xyleen, ·:e.cjclohexaan en

di-~e. cjclohexaan en de zware fr~ctic ~et naftaleen en

tetrulinc. .

b • ..Je licl,te fractie Viordt ~q;rruikt als voeding vo~r

destillatiekolom

11 .

l .. ier wordt tenzeen a:;~cvoerd als toP11roduct en tcvat

het kr;tel;)To.iuct de andc·re vler cO:7l:)onenten.

c. Liet ~:ctc1pro:luct wordt F"etruikt als vo:dinf.: voor

deutillatickolo~ 111

:lier v:ordt o- zJlcen é:tf;"e3c~eiden aL; J<..et(:"lt;rodl;ct en r-aan toluC'cn,"ct',}l c./c",-o:-:ex2.ä.n en di-~r.l)thJl

cJc lo~ eXIl'ln 0 ver de to: .

d. :~et tO;.l!lro'h:ct VilT. »10.· ~Li. l\Ol'dt r·c':ruild 8.13

voedinF voor destil:~tinkolo~

IJ

.

hier raan tolllecm en ::let".!:ylc./clo~~exaan over de top

en bl~ft ii-~ethjlcjclo~exaan achter al s ketelproduct .

e. bet topproduct van kolom

IV

wordt weer voeding naar desti llat iekolom ~ ~evocrd.

~u gaat ~ethJlcjclohexaan over de top en krijgen we

tolueen als ketelproduct.

f • let ketel product van. (",o.i.om .L v,·ord t r-ekoeld en naar

kri3tnllisé:ttor .I. I"cvocrd.

IOc koelen hier tot 30 .J. Waêlrt<j onpeveer de helft van de totaii.l 0 ,2"elo.3te hoeveclncid naftaleen uitxri3tälliscerd.

Je kri3tal len lczinken als ze ~root [enoer z~n en worden als slurrie afp8voerd naar een centrifuge.

in de centrifure vinut een sC:-Jeidine plaats tus.serl de

~ristallen en de vloeistof.

Je ~:ri stallen \'10 rdcn afp'"' voo::: rd en vloei s tof waarin dus no~ heel wat n~ft~leen i3 o:~elost.wordt verder gevoerd.

P. Je vloeistof tiit de eerste centrifu~e wordt wordt nu

• c t~

nOF eens [ekoeld tot 0 ~. en daarna naar kristallisator 11

r"evoerd •

.:.r kriGtaJ. :.i seerd dan nog eens een p"root redeel te van d ' naftalec:l t~it.

Je oJlossinr bevat Jan no:1S~ nafta10en.

Je krL,Jtal.len ';;orrl-::n weer aL; slurrie aff~escheidcn,

naar ue centrifw':e .c;cvocrd en ;-escheiden in vaste stof en vloeistof.

...

:'

(7)

- - .- -

-~---"'"""I'"

IV. li'ysi::;C:H: c1.sçJec ten.

Je eisen die aan de zuive~1eid v~n de stoffen

e:esteld worden z',:n B enz'?en To~ucen 0- .yleen haftaleen; ')5 C)d 95

J5

j " ). IV. IV. I· ....

Hanneer naftaleen kristalliseert uit cen o~lo~sing

die in bewe~ing is, dus ~erocrd wordt of snel stroomt,

wordt praktisch geen tctraline in?eslotcn.

Doordat do ~1ste stof in de centrifu~e alt~d no~

wat vloeistof bli,jft beva.tten ,verkrij~~en we naftaleen

met een zui verheid van

97 cl

9:)

I:).

Uver de kristallisatie van naftaleen ui t tetraline

was in de li teratullr niets re;"end.

Alleen over de o~losbaarheid waren cepevens ~ekend

( l i

t

.

C3 ) . "

del werden ,egevens Feevonden over de 1.-:rist:llli33.tie

van naftal een uit te0rfracties. ( ~it.

?

)

.

De hj_er ('Ye;:~ev(;n vcrbljjftijclen in de i:ris tRl=.i sa. tor

waren echter zo hoog dat d8.n kristallisatie niet

toepasbaar was :-eweest ( T .± 13 uur ).

Uit proeven in het laborutorium ble0k echter dat

b~ een naft./ tetraline menfsel naftaleen zeer snel

en zuiver uit~ristalliseert.

lie behoeven d2 .. aroI!l bi,i de berekening van de

kristallisator slechts rekening te houden de war:nte

-afvoer en kristfclFr,rootte.

nIs kristallisator wer~ cen Uslo~ristallisator ~ebruikt.

De kristallen krijr en dan r elefcnheid te ;~roeien tot

ze een bepaalde grootte bereikt h~bben,bezinken dan

en word:;n als dikke slurrie ver,vijderd.

De vast-vloeistof scheidin;: vindt plaats in een

h ori zon talc c en trifllFe.

De koelin{'" pebeurt bui ten de ;"ristalli,sa tor.

,Ie hebben da:trbj,! in de 'ri3t:111i3iJ.tor i30n t",2rbulcv:tc

stroming nodif om afzetting v~n kristallen op het

koeloppervlak te voorkomen.

Daarom werd b:j koeler 1. een spira.aJ.koeler toer:e:-F1.st. Di t was bjj koeler 1.1 niet mOf"eli,jk o!!ldè:l. t \:e daar met

verdamncnde freon wer:-:en, om toch een vo ldo ondn :101: e sn ::;lhei d te krijgen werd daar de recycle V3.n de

oplossing uit de kristallisator o~cevocrd.

(8)

. ,' '

Door het feringe diehtheidsv~rsehil tussen vaste

stof en vloeistof hebben d:j kristqllen e,;n laFe

bezinkin~ssnelheid.

De kristallisator moet dus tumelijk breed zi,;n O:Jl de

kristallen geler enhcid te [ even te bezin~en.

viassen is niet mO{"cL,jk orn.dat in el',.: o ·'l..os:nicldel,

waarin tetraline enifszina oplosbaar iS,ook naft~leen

in oplost.

De kri stallen zijn eeh ter zui ver f'enocf:" als J. e

vloei s tof in de een trifuEe verv{iJderd is.

3~ de eerste vier des Lillutic3 hebben we ste~dJ t~

naken met een multi- coMponenten systeen.

0mdat het verschil in vluchtic_'h_e_i_''1 _tu;:;sen _df;

opvolfende componenten jlüst voldoende is vonr een

scheidinp door deatillatie lrunnen we net een aantal

destillaties ulle comnonenten met een redel·.lke

zui verheid verkr~ji,;en.

Voor de bepaling v"m het :=-~cmt'tl tr--eoretischc schotels

passen we de methode van Jcnny toe. , 'i~ I)

Deze herleidt hot s:rstce,] tot ::2iJ T" sel1do-:':i.:n~ür stelsel,

wa<..,rbij het aantC1.1 theoreti:;c!".e sC'lotels met behulD van

de methode van mc~abe en .L':liele ,:--Tafisc~l bC:laald wordt •

(9)

7

Fysisc~e

constanten

van

de

co~~onent2n. ('jt. ~O)

:"101

snc

1

t- 1:00 k- (li C:l

t-J

,"

c'::ich

t

!,l::.n

1.-. ,

t

r ~'un ~ ,

t

:--c,~ i d(',2) 0", / ... C)

B

enzee

n

"/8

5 ,

5

.} _C Q("

1

rJ('< kG!"']) ( ... ) >...J , IJ ~179 .l.l

olucen

92 -

95

11 110,6 11 ~:(j 7 I1

o

-

Áylee

n

106 -

2:3

I1

144 ,

0

11

3

90

I1 I1 ~~aftalccn 1')'

_:30

_,

₂₂

₂₁₇_,_~ I1

914(vlocil

,

.)

'--v

1

J-'1

5 (

VeL]

t )

l ..

c

t

hyl

c

j

C

10h

exaan

0:)

-

1

26 ,

l

11

100 ,

/+

,I

770

11 ./ ,) ~i-~cthjlcyc1ohcxa~n

112

-~~g, 4- 11

1

25 ,7

11 7i7 11

Te

tr

a

line

1 '7

"l

_-

₃₁

₂₀

_7,

₃

I1

9

73

I1 Je.

(10)

••

.Je ffiLlSSF:- en viu.rmtetalan,~\',ordt

1 er.'~ndcl _{t voor één} dcstillat::"ckolo:n en voor de ;~ri3~'tlli3aticeenhciJ. ~e resultaten _van _de _~ndcrc rtcstil~atic~olommcn 'I/orden _in _t:c:.r_el_v_J_{r;:'l weer} ;-e;"cven. 1) 0estillatipkolG~ ₁_.

LU

de tcrcteninr hcrIci~cn _{we het} _{~ulticom~onen}

t

C" Y " -+-(') "m t 0 + ~, e-n " N "'U d 0 _h';n"" _l_'r

ro 't e 1 ~ r'l 1

>-..I ~ • ..J l.J \ ~ t.... ~ v t.... ~~.,:::) c::; _L_~

(A. ,J _ IJ ~" .•

.Ji t _{stelsel testb,:::.t ui}_teen

:ichte en een Z', are

s 1 e ti t (; ₁_{c 0}_m_{non en}_t _. ₍ ₁

• :3 • c. n f' ' :',. ,--; • c • )

bij kolo:n 1 j,;iezcn wc :::.-~s lic1--;'tc _{':;:;"'3utc1com;'o}_nent

o- xylcen_,_{cn als} _ZVIar_c _{,31,:::utelco:n:}

1onent _na_ftaleen

en tetr!1.1inc_.

~afthleLr _e_n _{tct~alinc ~ekombineerd}

omdat cr slec~ts

\'dcnir- vor3crJ11 _in _vIl'cr._{tic"hei·'} üó}

tU:3se,n deze twee.

~et tehuln _V_{2n het}_x_-_y _diafra~

van l . s.c. en z. ~.c.

kunncm _{wc de rcflux}_v

,:;rhoudinf" l\epalen \, 1'ij _aanname _V;~i'

to~ _{en ketel} _{samcnstellinr)}

en d~ar~ec _de _warnte_- _en

stofbal'--.ns.

verder kunnen we dQn _{grafisch het aantql}

theoretische schotels tepalen.

net x-y diagram wordt ?econst_ru_{eerd met cehulp}

van

de relatieve vluchti_{gheid van} _del_.

s. c. ten oDzichte

van de z. s. c ••

Je rel'1ti_e_ve _vluc_h_ti_,---:hcifl

is _{t'-~.o':--~élld r~et}_'tellulp _{van de}

'8, 'f _lijnen _van _{de éi}_fzon

derLjke _com_:',_on_enten_._{( li} t .2)

Ot.

=

₁

1 / l' l' bij ,:-cmi_(Llelde)w_{lo:-:1ternperatuur}

.

sc zsc

/

~

3. n

gei t : y

=

0( x/{l+ _X\f)(,- _I)}

~ ~}

/~/

")

c(o-x .. __

=

5 ,

75,

'

bij de bepalinr _v_{an de werkl '!nen}

in het x-J diagram

maken we r-el _{ruik v}_an _de _q _1.

_i

_n

_.

De _{lijn door}_{het pun}_t _x

₌

x

f op de

45

lijn met helling

a / q-l .

' - _q _=~_h,

_-

_i-i

_f)/

_(~

,c--

Lil.)

I

wa::l.r~)ij H~_i-i~_;: en thaI ~i e van de ," '13f~lSC, tij kookpun_t, 11 ₁₁ ₁₁ _v_oeding , ":1: 11 ₁₁ ₁₁ _vl_oe_i stof . 11 11 '/ 8 /

(11)

/

....

q fi/(n-1

=

.

7) 1 _- _ 1 _..._'-:", _,

5

_/J j" _./.~ ] _- -_- 0 _.I_{, •}u,.

-=

-l., '.~ •

..:ianen::::; tc11inir v''..n de vocdin:-. Naftal een

Tetraline

o-,~yleen

1,2, di-~ethylcJclohexaan

l'olueen

l,ie thJ1cyc lohe Xèian

U enzeen r.lo1! sr;c. 14 ,77 7,21 5, / 1 Z,

S

1

₅

5,57

2 ,

9 :J

l~ ,jO î ' , , _ !".f! / sec.

.Ie nemen aa.n dat ~llc componenten lichter dan de lsc all een voor ko~en in het topproJuct •

.jtel Xs in touproduct

=

('

,

99

Xs in ketel',roduct :::.. ~J ,01. Xs = molenstroom lsc/ molenstroom /lsc + zsc)

=

11sc/ :116c +

lzsc~

Gver de top komt;

5 ,

17

mol/sec.

0 ,

05

11 11 11 o-J~yleen l~éift. +'l'etr. l.aft. +.J:ctr . 0- Ayl.

~amenstellin~ to~product; mol/sec k["/ 3 e c.

benzeen LUe. cjclohexaan i'olueen Di.me.cyclohe~an u- xyleen 1'etraline Naftall'en 16,50

(,

,

95

5, j7 é,gJ

)

,

17

(;,02

e

,

05

1 ,

5:20

0,289 (j,494

C

,

530

0,547 ' l" UO

3

C, ;,.'04

..:iamenstelling van het ketelrroduct; mol/sec kF/ sec. haftaleen 'l'etraline o- Áyleen 14,14

7 _,-.

,

19 _,"\

_f,

\. , Lv 1, :;,ç:.,6 C,

96.5

\" ,022

bij de verdere berekening ga:m we er van ui t da t we in het stri ppende redeelte en in het rectifi

-cerende gedeelte v~n de kolom constante r.101enstromen

(12)

l'..

(J

f,,(

f'

J

·.e :'as-3C:1 d'tYl ,ic :'1CJ::'lO'L: V"Jl v{'nnj (, ~j,t. :) \fO~){, een :n. 11 1 ' i :, 1 c C :J:~ , 0 Yl C:1

t , . f te

(i:l ',; 0 ;, •

i.ic~rr)~j wordt ~'-c~nrcno~c!'. 'i·.~ :t~ 1c CI);"::lonentr;n lic-"',tc'!'

d::m d:; 2.ichtc ,~lE?utclco:n';oncnt 'lllcen voorKorlcn in

b.et tO:-''irol'Jct f'n :1.~l('< CO'J')()nc~; ten Z':;:LiT'ler J!..Ln de

zv.are ?jleutclco:1iJonent ::;L:C1'lt::; in !Jet kc tc1" roduct.

DI'J' l.\. 1.-010"" 11 1 ,,(,1-;,n~, L. , ' ... " l ... "',~. e ""0"'" _\,~. _ _ ~; . . . r>or::"onent~'n 1.: ~... -.J' 11'chj,(>Y' ~ v, ... , ,i', .. j ,

de 1sc.

Voor deze com~'l/Jn'~nt('n ,r-el:it i , t ze," eh .1vo 0;) en;,:,;:;',: ;:;chotels onder de voc'iini'<:: =>c1_{"0 tel} _,_v,jet _{VClOrKO:Tlen in}

het 3-{i~j:'0.n':'el,:.,,~ ti: ·j'Ll1lr;h,'t'Y'.

In het re;ctL~ic(,;rend C-]f,:'~

c.:

/ll"'(;;; iiele (»:1 •

hoofd7.:.l~:e;] ,: :in de .];LJ 's :1'01>;1 vJ;)r.

1 (1

1n de vloeL~tofstroo~n rle1::-,CYl ze een c_')n.3L,nte Dolenstroom.

nicrvo~H ,~'eld t ; 1, = :i"

(

lX

l' - 1)

, l 1 rv t ( i-,!, waarin ""l' :c'j " )IA

~

0 IJ

;r

rc 1. v'c uch tL';: f~i d , , - , ; > " en d, ,N ...

,1··'/

1 - a,.,m t8.1 r101 en in ~-"-hd. t8 r~r)ro;5.üct. .~, ~ i (iJ>'

"

' fl'''-'

0< is bepaald ui t , l'fir'Cur \. ziep-rafi ek ! ). '.

:::i _i,_en_zeon _:=.

₇

₅

ti " e. c.Jc lohexa'in :=.

25

cl.. di. :'! e •

"

=

11

O(tolueen ₌

16

niermee kunnen we dus de; molen3tromen terekenen , want

voor de molenstroom in de 'iaffi:)C'cl:l t '--:1' :::. .1], _{_} + l~ _J, 1(, enz. :::. 1:TI c;-: • -ldmcb. :=. ltol. =-en _fbeYlz_. :::. gmer,: • = P' dmch • :::. Er tol. = 16, :jC'/

₍₇₅

l _-_/Î =-

_O

_,

_2?:':i

:J5'(2

r 1)= 0,123 c: , j I )

,

95 /

111 1 =

0 ,

295

5 ,

)'

7 /

16 1)= _D._Y~Q H: ,50 +

0 ,

22

:::. ₁₆_,₇₂

2 ,

95

+ (I l-' \., , _L ' - :::. ),07

2 ,

CJ5

₊ ₀ _, ,{) :=. "L ) , ,~)

-'.->

,

37

;-1 15 t- _"

,

) :=. ₎

,

r

gt

<

lsc

-

~e,ao

-; /

J

ffiol/sf~c. \1 11 \\ [ _I_i ₍_lJC 11 11 I1 1\ :::. ₁_{, Oe}_:_1::'10

1/

_S_f:_C_. Nu re Id t voor de mo l ens troom ~.., l eu telcom [:onen tf~n in de vloeistof (1 s) G

₌

mol enstroom L :::. \1 D

=

1\ K 11 1 s da::! p,

=

L -):" 1 - -i<lsc vloei stof , topproduct, ketelproduct .

(13)

."

L

JO'J!' ~:'-' : ; ("::, .en V"i]'1 L en \I l1oet'?n ViC' (~f:rs C i 2

~II in i ::l~ J c; ~8 ril,' . \'1 t) ei V"-J' r> 0 '11 i ~i. !~r~ ',', c -ten.

Jie k1mn""Y'. ""~~ -., o;n1cn vi':. ;,(;t xy ,lia;ra~1.

~:i t'ruit ~\::JY~'i':;!1 ;,'! (L 1 J):~in:L:~l1i:J "e'J8.1er.,\R13

. °1' ." , :\.-1 _-"TI , J " - ' '1',-, (1 'I l,-,e:. n .Nn J ,J','_\ ' t ()"j \ ' , '.,1" ' ,_ _ 'V"'-,;,_ ".,._" i r:',.lt~l ::; _ " 1',1'1) •

,'0. -'r~_nden d;,u:. \L_I.J,,,,j'~j 'I =- L', l :"

"-> -...J •• J , _ ~ (' .... , L :~ ::.:. <_ , l. • -.J:₃

=

':

,

1 . < . - ) , <I ~ ::.:.. .l. ~ , .5 l Jan i s L _fu-_~" _Ly _~_•

=

i, _.C· _{; J . . . .}+ "~ ~. l' " _"_._,'(' _... := i_ 1. , _) l -t- 1, 021 -= 1. ~ , 3 .ft!:::' .lJ -:-/_c_{.__ _})~ _,_{___ /}':)7 ) '\ ~" Lr:" ,. j =:: 1.~:, j j I :;;' ,:<7 =- C, 57 1'L, '1

?

• , • r~) [\,\ ..

,

• ~ l.,.,.! 'i~ .. I .1 L - _ t J :..:: i;,. ') (j • ' -", '7 =- 1

'I

,4 5 Lr :.=. ij -r- .J .-- 1 . ~ t~ 5 -r " 7 ::: L ,.

=

l'j,i S l , j ~ 17,45 " 'J . 1 1 ' 7 ,- ',J = " :. c; U ,j .=.. _ i " ) +. '] f '7 L. L. t:. , ... ' ./

=-

"

~

• '

.

'

,

'j 7 10~ , ;;ec • 51,42 T01/ ,:CC. 11 11 :-(,'f d üv ro.m G ~ I L,~

=

J . ) 1 '7 ..L , ...' • 11

J i t reIlt VO H ' het yccti 'ïci:rr;ndc'-oJeclte van elp. k01.0:1.

Voor he:t st:Cil cnie ':'cdccltc '-eldt:

LI

=

L + CJP

l i l

=-

LI - h

\':a'û'in L I

=

::-:0 lens troo';'} vloei ::; tof in' stri[l};erldc 3cctie

il :1 If r I =-'-' L ==

_"

" LI

= "

"

,

':.;

+ :, ~ o 5, 1~

-

5l,)~ :::8.~/ s·:;c .., -,-, u

=

)l, ),~ '- -. , .1. ) =- :::: 9 , j

J

11 <~ 2,13

_"

.,13 1 as ; .. :itempcratuur voor alle: 1. e~ckeninr~en nemen

'~\'C 0°.].

Je tot~'.l c nn.L,!lal~'in V·-liJ. irlcyc :;troom is ,,'ei.'jk a~:m

de totale :Jolen3troom x :io ·-(,:lidrl.elde :~oorteL,ike \ïarmte \.

ë

)

x: de tCï.l}lenttuur in ~'c.

J~ CD j.s lerc~\:eCld volrens CC)

=

L Xi.c!)i"

Je v~rdampin[svar:te r is eveneens berekend

r='[xj Or_i

vol,çens

11

(14)

/

)

q.rl

'/

,

.

~

1~

..

:/

l~

:;.' 1.r~1 V'J,',- ,lcv'· :.: ,:;c::i l ' end,,' '/':'è"iam; i:1':-S '!,'ari:l ten en soort01j~ke \\':!.r::1 'ten.

l.:cnzr-.:cn :;"olu, I?n o - .• 1 1 c; (: n ~oJ --; trk./ 1 s.fr:; 1 01 c: :-:é~.qn ..11 -'. c:: t ' l ,/l, :::,/c,:"o h c Y'::lan ~\:;.ît·clc-:;n j.i: tY':linc :;;:;

,

:; 7

,

~i J.

,

"

,

,,:O',l)C r'l tin r i 11 '\ 0":1 c11'1 r: vo a cli

n

r::

:

l.'e:1 i)CYttuur :~etcl~,roduct

L =-kool-:::·unt ~:etc1~)roduct:

r:7!nc;r,:~.tu'-lr to:'~}roduct =-J Cl ..J -./

tel:1lJ. ~ondcnsor = :'::ookp. to}nrod. ;

1) -.In th :..:.1 p 1 e in~:oneYlde voe'Jin:-,

" " " 11

200

213

95 .~ 'm t,1.::!.. 2) ~ntha1: ie ~etelDroduct,

3) ..'.Jntha1:-;ie to: !:)roduct,

n ::::

32 ,

0

7 .

0 ,

171 .

95 ::::

I~) ',,:-:r.nte toevoer in de rcboiler .

(li t.3). (' , v 0 , ,J (':.., V . l' = c200 '\.; :::: n _V·1" _'7 1 _,':J₁' _::1₀l _~_.0.) _~ = ~:, 12 i'lol;sec.

r ::::

:~

13

·~C ë P -

0 ,

2

11

l,:J/:TIol. ~ fu :::: ~~,13 mol/sec.

"

J. cp ]_,j,

=

:::: :::: 95 "C. .,

0 ,

171

kj/mol .

G

32 ,

9

7

mol/sec.

~"( lS 0'ol':k aan ie ':,,:lrntè-Cïle norlip- i;3 o:n het aantal nolen, d8.

t

;d.3 d~ .. t!np ui t de rcboi Ier kOJn t

,

te vcrdc.mpen.

- '

,

-'~k - IJ • r ~~:::: 29, 3G. 3~ , 5

::::

101

5

kJ/sec. ~ '

::::

2

9 ,

3

9

mol/sec.

r ::::

34 , 5 kJ / mo I • ~'.

(15)

I

\

L

'

·

-~,) "c;!'lt,:;~fV')(::'~ _~ _l'! _r1C _C_t_Jr,_i _'_n_:_;o:c_.

, .i.:3 ,'r:,ij': c;~!~

ao

_v_r',_:'_:o'Tlcn\l:: _cond(m~_;",_tio',_;_e.r:Jte

vRn to:,y'::O'li)ct en t crJ,'vo(;r.

~ c ::=. ( , , + 1 ) . .J. 'Y' "

=

(\

,

5(, .J

=

), :

,

';'7 _, mo _l/_.jo_e r ./ é_' [" -:.~t; ma -

,

.J / _-

.

.,: 1 ~c ~,

Je totale v:::crilltr.; toevoer =. to LJ.le ',Iur-rrt_'-: _:l;,_~_v_or.:._r_.

=

552 T 905 + 1670

=

3187 KJ/ _Si.c.

üet _wa v,:>r3C;'lil tussen de élfF:cvoerJ.e en de t:)c"cvoerde

rmte i son;-evcer

;)io

.

Ji t wordt vl::roorZ;"l::t doorrJat de c ' rij versc'r:illende

temperatuur een andere viilarde '.1eeft. .

De wannte en 3tofbal ans van do; andere t\:oloffincn

worrJ. t in t:"'tr cl vorm c'e,scvc-:1. •

.Je

berelcer .. in[, hiervan v8r100pt 0'\ de zelfde w'i.~ze ul s bij kolom I .

nlle destillaties word.,m ui tgevoerd bij atmosferische

druk.

13

(16)

- - - -- - -- -_.-.

.Je l.:~ist~:.llis·;.tic vC'l'loo:;t in t .,e~ tn.tpnen, wc kunnen ,ian zowel met ;welwat<:r éll s :-:-Ict fTeon

'.roeIen •

. oe ::oclcn eerst v~.m 6y'-'cot 30<'-'; ',ct Koelwater,

en da:c rn:', t:1 c t vc r\l(~.::rrcnrl (' fr c:on. to t 0 0 ~.

Het ':etcl'iroJuct v'ln ,10,~;bJ.l ~ttü;},olom 1 wor:lt n'l

1:oe1il1; n r~r };:rLJt::'lll.L:;;ltor 1 r evoerJ. •

.J8.r:1en!Jtelline; van de voeting;

1~aft3.1cen l.'e tr'ct 1ine C-xyl een 14 , 7t~

'7

,

19

, , ;20 22,1)

In de eerste kri3t~11i3~tor wordt d8 oplossing ~ekoel~ tot 30'-';.

1,885

C, 'j. 8 C, 021

2,354

Ui t het . ,x dio.,,-r3.m vind0n wc d2.t bjj 30 C. de samenstel

-ling vaneen verzadii"de o;:,lossing i s

50 r

.

naftal een in

50r

.

tetraline •

.Je invloed v~n o-xJl een v r~a~rlozen

wc

omdat dit

S1CC11

ts--ee-n-KlèiïYè--'Ïraci;1 ev[ü1n8TTö~1 i s, en omdat

\'ie o.anncmen d::.!. t het geen invloed heeft 0 ,') de oplos

-ba:.lrhei d.

In 0,048k

_f

_.

_tet_r_alin_e _b_l_~_ft_du_{s 0}_,₉₄₈_k_g_. _naftale_e_n

o p&:elo s

t

.

...:,r \:ristallisecrt dnn

0 ,

93 '7

lir

.

naftaleen uit •

.Je kristallen worden met een hoeveelileid vloeistof

afgevoerd.

Je hebben een stationaire toestand, de samenstelling van de affevoerde hoeveelhei d vloei stof i s ;

naftaleen 0,942~~.

tetraline 0, 948-C. o-xyleen 0,02l~f.

afr evoerde hoeveelheid kristallen

0 ,

9

3

7

cp.

De 81urri8 wordt naar de centrifur;e gevoerd, wQ.ar de

vloei s tof tot op 1,0 verwijderd word t.

14

Ui t de centrifuge komt dus :

~ls kristallen: naftaleen 0,942 kg/ sec. = 7, 37 mol/sec.

'1.1s vloei stof .

-tetraline naftaleen tetraline o-xyleen 0,005 II 0,943 0,9 47 0,021 11 11 ti

=

0, 04 11 =

7 ,

19

= 7,39 =. 0,20

"

Il 11

(17)

.Je O'~ 1 0 [, :j.i rr{': 1 Ü t

tot C1·'~. en ll.8,:,~,~'

"-ij 0,) ~ • ~ O.J t in

de centri ~'wre \';o:cd t vcrrl\ r :"etweld

de tv/cc: ; :\rist';.llis'Ltor '-cvocrd.

1 '-. tetr8:ine 19 ~" . naftEllc;;'n 0 •

In (",CJ4') k '. tetr::-~line lost dD.:'; F)/é)1.",'j43 == O, ~~~'l ~~

naftaleen 0 •

.Je saI!1en~te::';.inG V'ln d..; slurrie is du; :

ds :~;-i:::;t~',llcn n",Ct'~lccn \1, '/1 j - .1, 2:'1 -" 0,7:)2 " r ·

.-1.1s vloeistof

te

tr,'l1inc

nJ.ft~le,,:n

o-xJlc.:.:n

In de ccn tri f11,:-;e word t dC' vJoei s to: weer 8.f:-'es ciei den

tot 09 1,,;.

De samenstellinlj van d~ V'lste stof is dan:

naftaleen

0 ,

724

k["/scc ;.:.

5 ,

óó

mol/sec •

.Je samenstelling van d3 resulterende tctraline 0,93(3 li:,'~ / sec.

naft3.1ecn 0, ;219 11

o-xyleen

0 ,

021

11

1,178 1\

Totaal is uitgelcristalliseerd 1,666

en 0, 010 == == = vlosistoC is 7,11 :':ol/sec. 1,11 11

0 ,

02

11 8,84 11 lrc: l"'ec Ll...f...,/'::> • , 11 naftaleen tetraline .:,r was 1,,885 kc/sec. nn.ft8.lecn aanweziG in de voedint.

Lr is dus 1,(;66/1, :),)5.100,j == S2,, 5 ;0 naftaleen ui tr::ekrist;ü1iseerd.

ln werkel)jkheid is de hoc,veclhcid tctralinc in de kristallen wat groter ,doordat er reen rekening is

gehoed" n met inslui ting van tetraline, di t is ech ter

niet veel.

b ) jJarm tebalans.

Bij techni sche :-::ri s tallisa toren i s de war:n te afvoer tamelUk hoog en wordt de kristallisatiesnelheid

bepaald door de warmteafvoer .

Voor de bepaling van de vrijgekoY!len warI'lte ne;nen we a,lD

dat de kristallisi:,ties" :lheid oneindiF; [ root is en alle

warmte wordt onwikkeld in de koeler.

De voeding,het ketelproduct van destillatielwlom I ,

heeft een tem}Jeratuur van 213 '·C. en wordt in een

voorkoeler gekoeld tot hn ~0.

Er is dan nOf geen kans,\ie naftaleen begint uit te

kristalliseren. q~t

De enthalpi e van de voeding is : Hf

=

985 kJ/sec.

(18)

TI'l-r -I- .,

_,

_,'

_{.. 7'+}

'i _?O6 _J.!J_:5 , ₆₃ ~:J I soc u·. _•

,

·

- -. totr. I .1 r, r,' 1.53 :::. 2t, ₂ iI I

,

-

.

;

,

_c....:.-_c... • o- x r _;~OC' , )3 iI

.

\

,

. \.1 •

,

_• - ₀

~it %rist~1 !.i3.tor _{af te voeren warmte}_:

ten i~evol:'c ten1'.eratuurd:::.ling

IC

274 ku /sec.

I~ ~l. = L •• ë, .... \ 1.' c~ ₌ ₀

,211 ~J/sec.

/:) i = jO "";

:,f t" voeren ;~rist·;.1~.is:'1.t;.(,";J.r~i)t8 : 6{J(:j, .•

s

G 1-:1'i S tD.11 i " ". ti ev.: ,1"'1 tel nol

s =: 19, 0 l: u ,: '1'] 01. •

l.l :.:: 9:5 7 / 1. ~ 3

...:..nthé::tl"ie krist.tllen l.k - 7,1,1.0,206. 50 :.::. 45 Ku/sec. ~ntha1~ie vloeistof ~l

=

14 ,72.0, 214. 30

=

95 kJ/sec.

Deze vloeistof wordt fe~oclj en na~r kri sta11isator 11 revoerd •

.. f te vo eren W'lrm te ten revolp;e tem pora tuurdaling Ä ll : I\~.I. = 14 , 72.\J,214.30 == 95 kJ/sec.

Lristallis3.tiow(lr~nte _'_~k_:

~k

=

722;122.19,0

=

107 kJ/sec.

fotaal af te voeren _{202 kJ/ se}_.c.

...;ind tempera tUëlr ; 0 ,.~. dus en thalpie af te voeren

v1oci3~6f en kristallen

=

O

.

(19)

·.,olcn..:;trooi:ld;-è:1p: 5~,.'. 2 r:'ol/:~cc •

. G e::li J,de ldc tCI:lTlcr::. tuur 150 "~ ::: /~."5 I,.

11 ;~! 0 J. --C wi ch t 91

lJoluncstroo::J 0"

~tal _{dat de} schotel~fstand 0, 5 'TI. i s.

Voor de tocl:~~d'~)are rassnelhei d Geld t dat:

bjj een schotclQfst2~nd (), 5~1 . : c = 0,055

dus v_p ::: 0,055.\] 390/ 2,6;; - 1

::: 1,01 r.l/sec.

.Je doorsnede van de kolom i'

w1 = 1 :4 TI d 2 J.'

I

..

'

,

::: 9\/'v_r_r =1,7 ~/IJOl

=

1, dO wc. . waarb~ d ::: diameter _{·mn de} ldcrui t volf,t d =- 1,51 m.,

liet ~antal tileoreti~che _s_c_h_ot_e_ls_i3_;_r~fi_3ch_tcrn.lJ

in het Xj diaiTam van hE: 1:, SJ~)tE~cm _o_- _x_:r_lee_!'../_tctralinc_.

l,-i erbij werd. voor :h c t aaL ~éll theoreti sch c SC!10 tels ( n ti' )

;-evonden: n.!ch ::: J . _.,

Voor het werkelUke qant~l schotels (n) peldt:

n ~/n

=

E

(overall schotelefficiency ).

De

E

is een Functie van de vloeistof viscosi tei t en

de relatieve _vluc_ht_{igheid va}_{n d}_e _lichte _{sleutelco~~oncnt}

volpens lit. ll . ~

De viscosi tei, t P = '-X.

;

f'.

bjj de f emiddeldc te:npera tuur

in de kolom.

T. ;

150 l~. l

1\::: 0 , 172 Cl. (L it. I 2 )

~::: 5, 7 5 dus "\. l' ::: 0, 172 • ::> , 7 5 :::

0 ,

"

<)

Uit de grafiek V'1.n '\.1', _te_Ge_n, _vinden _we _voor_E:

f::::

0,5

(20)

---~~

U' I ::... ~. -" , 5:,l ·r~ 1/ S '=' C • I ::: 1:J' " , ' .' : 1 )(' ...., - '-: ~) i~

l:

1

=. (~ , ';. -~ :\.;'/!'Tl!.

r:

~

:::.

:

.

,;u

'I

.~i\.;rlit VOl!'t ; Vv =

- } , ! '

.

-- ',- ',

, . • . .1

.1 •

.A.'l~,f..:~_·i.'-J.t-· :--..rc .:;-a33n:.;1.~,.id ~ V . -=- , I":-;:".'V! ;}':"," , -) _~ - 1

.- 1 , \) ) .. , .:,j;·C.

.. ] i am e te r ',(0]. ::llJ d::::,17:-:1 •

,.armtestrOOr:1

1\"

=. 1L70 ':\J/ sec.

0te1 dat de tot~le warmt~overdr~chtsco~ffici~nt J , _LJ _::: rO') ' ) q ,

0 \. // / :!1' . v •

./

/ / liG koelen :net ' ... ·ater Vrln 20' ';. , wat verwar':Jd 'Nordt tot

50 ~ ~.

rernDeratuurvr::rschi1 ref."in; .'~r

:::.

75

"-.J.

. 1I ei

n

ct c; fl..I.' ::: 4

S

0 . .; •

LOfari thmi sch gcmid de1de tempera tuur veY'schi 1 t .i\v

ö

'

r

_

:::

5(~ , 5 '. ~ •

.Ie

. LP

koe10Doerv1ak in de condensor rt ;

... :::

'

0

'0' / L ~ 1'1 ~

'H • 2 ,~

::: 1670.1

Q)

.

/6

00 .

53 ,

5

::: 4

_.

7

_,

5 .

_{_l!}

.,,~

_.

nemen pijnen met inwendige diametc r d.

,ianddi kte

3 ,

5

l1m. i_' _ul

:::

25

_mm_o

::: ₃₂ _m_r.'l_. :;;

Op :;ervlak per

m

.

pijp1enftc .-' 1 n l

=

0,0735

m-/m

.

.I.

Totale :Jijplengte Lt ==

Lenete per pUP

3m

.

t~an tal pijpen ;

7 85/3

1 .... / "I == Ir 7 ,

5 ,

1), 07[55 = 605 m.

J

(

1 , ') L =20~ rijpen.

Voor een ~e ) 10.000 : 8no

I

.

/u

.

per pGp. (koe1water)

~r is

1670/

4 ,

2 .

30 =

13, 3 1. koelw./sec noJig.

:=. 48000 1, u.

(21)

--\

i

\ rlf~ctin~en V~~ de condcn30r • . \f3t élnd p:.]pccntra t = 1,L. rJ._u = 1,1. . 32 =

45

::1~1 •

.• f stand bUl tenste

hij n

=

?O J.

~<nCC!1 _t_·_,"'·".

,:1 :.:. 1!. ,4

1)] ==- J 4- ,L .4· 5

= é 50 .r"tT1.

iot~le inwendi~c _di_qnetc_r _v~n

de conJ msor ~

..J::=. J

1 + ~. ~d + -L~t t "l'intE:t: _!)asse_s. _lO

- 650 3;2 ~ 68 + 4.0

=

7

90

::111'J.

bepaling afmetingen reboiler I

,n rm tes troom

₀

_w_~ ₁₀₁₅ _kJ/_sec

. Temperatuur

_.r

₌

₂₁₎_u..;.

"erwarmin_{gs;ü ilLle}_{l ;} _.Jo_wthcr_:_'1_•

.Je totale w2..r:1tcoverd.rachtscoëfficiënt 'u :=0 500 II/~I:~' _0':;_.

Dr word t verwarmd 'net dowtherm _van _2,:)0_~_:;.,_di

t koel

t

af tot 250 IJ,.;.

=

67 c C.

=

37 ,.;.

=50,5t~.

'Î _{Totaal lfi8elo}_ppe_rv

lak ... = 1015

.l

q3

/500.50, 5

~

-' 0 ' i c

-

'~

,

L

_m _•

Îie nemen pijnen :net di :=.. 25 mm. ').

hl

=

₀

_,

₀

₇

₃

₅

_m

_L

_/m

_.

Totale p~p1eng_t_e _Lt

₌

₄₀ _,_2/~_, ₀₇₈₅

== 512 m_.

Lengte per pijp 1,5

m

.

, .... anta1 pijpen n:=o 512/1,5 :=0 341 pijpen •

.0i t P'

e e

ft t

=

1,4- . d

=

4

5mm

.

D ₁ = 19 ,1. ; 5 2. zd 12".

t

=-=

=

860

mm

.

321 68 I1 D ₉₆₀ _"1_ID. 19

(22)

":J,r"ltc 11

irJ}Oll-1 [:; 0 ',:;. n =- ') {' iJ t:.u I ~: .•

1I 11 _,)50 _-J_. _i': _{_}_. _4'10

,I

b ere':ü;nin ' reboi Ier 11.

\I::".r'nt c;strûom 0 .. · =-" ,I ...

₌

1500 l~JI sec. Ll l1 ,;. . f ' , 1I

.:Je totale \ï'lr!:lteovcrdrachtscoë:fi,;iënt LJ :::; : .. GU

"e retrllil<en stoom v;,::.n ],)O c,;.

'ler;;;:-l(iic-:in;;'sdruk TI =.

5

H.tn.

1 c r à:lr.l!, i n,:-s w(~ rl:! te -r - (~1:' 0 !;J / 1\.(" • . / l'ot1.'ll o::pervlak "

=-

1590.10 )/600.29

=

r:; _{./ ._}_,r _{') .:1}~~ _• r~1Ct cl. 1

=

~~

5

m:n. .l'otale T)'plpn,~~te Lt c)l , 5/~),OT 5 =- 1 l..' ') r.1. ' ) c:. r:l. d u =. '52 1'11'1. r-p e f tt=-1:1 =-1 ,,1 • 0.

=-

/

..

:5 ml"'.

;::ï

,

0 .J

1 =-

m

noe

v

ee1he

i

d

stoom

0

_s

•

t

=

;:), L1.

5

=-

1125

:YlJn. ", • '", cl -, .... 1") (: - . l f_ };oï.

t

=

Ge

J - 1225 ::lD.

=-

1590/ 2120 = 0,75 tf,/sr:c. ;0

(23)

---~ 21 _:.. f'r~l () ti. YL . r-.\n _cl'2.:J_ti₁_J'"_ti_e_\0_10T1_,'n_. I . ~ I . IE. ~ ..l.

V

.

1 • . l . 'tn t~tJ. t

'i

('> () r (> ti ~: c:,,~ () 1 _- (J _J 25

53

33

3C;10-:;C:":; n o' v m~i':s1d·' 0 , 1:;0 100

1 ')

<+

115 105 .<0 lon t,:r:l:

.

-'

.

J j, _-;_co_3i'V-i S b',; C, 1 7

0 ,

51 " Cl, 2ó 0, 25 .i _...._i-~_{. .,}_• ₀ _,_._v" "\ C.

.

IÁ. ~ c·

.

,', I .

,

"lq

_c'

_,

_'55

_o

_,

_t

₉

₍₎_,_Ll₀ ₍₎_, ₃₄ ~ l v:.; r,~l i _s_c_hotc1eff_. _{\ "}₅_C)

₀

_,

₅₍₃

_r'_,₆₀ _~Î_,₆₂

₀

_,

₆

₄

~<: ~. .... ,~:rl t '1 1 Gc~otols n. Jb ₃₃ ₃_:3

_IJ3

₅₈ -.Jc"otcl~oortc ]11. (", 5 r \.) , ~! . (\ \ I , ' -/1

o

,

ti .

0 ,

4

1'0 (' 1iV'l t1 aro ;"ilssnc1- ₁_,₀₁ ₀_,₉₃

₀

_,

₇₉

₀

_,

₈

₄

₀_,_.3₅

hoid v~ ::1; scr.:.

(:

.Ji am e t'e r rec ti fi c.

I

1, 51 1,!~ l. 1,Od 1, 30 1,10

{rodeo1 te ko~ O~ m. _I

.Ji'H'wtor !Jtri ':I')c;ndt.>

₁

_,

₁₁

~_ 1 , '-1 ' _J ₁_,_0;-3

₁

_,

₃₀

₁_,1₀

rcdec;1

t

·;

.

,:O.LOI

,

:l m.

i:OO~·tc ~(Olom m. ' )

(24)

I

-

---22

Gegevens

v

an

de

cond

E'n;:;ors

I .

t/ID

V

.

in t3.t:

'

el

vo

rr:J •

I . 11. 111. 1"[ •

v

.

Ow

in

kJ/se

c.

1

6

70 1590

810

115

5

844 Condensortemp

.

C

.

₉₅

80

112

106

101

l~oe1 W2..

tertemp

•

Iv' .

20 -

:;0

20 -

50 ₂₀

_-

₅₀

₂₀

_-

₅

₀

₂₀

_-

₅₀

I'·

₁

_.

_R

_.

C

.

5

8 ,

5

t~

4 ,

0 7ó

,

0

70 ,

0

G

5 ,

0

U 'o.lm

2 C

.

000 600 600 600 600

<I·

t

o

t

aal

m2

•

4 7,5

60 ,

3

17,8 29~7

21 ,

6 l'ijpdiam

.

d.

_{i mm}

.

,,.: ')

₂

₅

₂₅

Ltot

ai::il

m

.

605

680

22

7

274

276 ,\.an

tal

pij Tl

en n

.

;:?02

2~~7

₁₅₁

_l

_R

₇

₁₃₈

0T'1koclw~ ~<P/

:J

ee

.

133

1

2 ,

6

6 ,4

9 ,

2 .6

,

7 -' ·'n

t

1.1

• • , I

C

O

51

2

9

41

31 Tl

'

,Ipe

r'/ P:-tG

s

.

.,'m

t3.1

paS!lca. ) t,

5 ₅

₄

.Ji

ame

tcr

eo

nrtcn::ïor

790

("3

45

712

7 '3

0

690 mm

e

.rijnleng

t

e m

.

'3

3

J. ,

5

2

.Ji

!lIDC ter

:.coc 1 v,.

7 )

1 ) ~):: \... ._{, . /}. ~ _5j

::t'·ms1ui tirrE :'1::1.

.Ji

'lm

•

.Jein

:10.2.:131

.

'"l'n • .~

jO

1130

~)U() /·10 :JOU

~

V1o

(:

i3tofe

..

a.ns~ •

₅₀

~O

5

1

45 31

(25)

vegcvcn.3 V';,TI de rCOloi1<:r:J 11 01'1 in kJ i ~J C C .:.J toom temp. ..;. ,jt ooFldruk Cl.tm. '1 f',., D..J.. V. U.//m 2 C. lijndi al!1.di Jlm. iij-;,lencte ffi. ~ia~eter reboiler mmo

v

loei s toLiansl.

d. in m!:J.. ... n.mpaansl. rio in mmo

11 .

l/:W l.?l

ISO

5 2'_',0

600

91 ,

5

25

1165

2

583

1~25

C

,

?5

50 A 30 t/ :'1 v. t r!.

Ld

.

:;lU lJ,tl

1

7 ':1

7

2;;

,

0

LOD

52 ,

0

25 6éO

1 ,

5

440 lOgO

0 ,

39

31

300

1:.10 5 (. c , ()

sou

1 I, ,0 2

473

0 ,

57

45 L 10 150 5 600 36,1 25 460

1 ,

5

307

917

Ü

,

40

31 300

(26)

----vc;-cvr'ns ~)t():1;:..1~lnS 'r~n de dcc;tillQti C)'\Olor:1rnen 1. t/m J. in talelvoY':".

u

e

versC\',i llc:nde CO:1 "onen ten v.o !'<en d,Lirt j~; rils

vo l, .. :t ri rtnp: C,' C vr,n n 'lft.'-Ll~"n

=

1:< • tetraline ::: l.' t . 1 en 7,cen -, L. tolueeCl

₌

o- xylr;r;n =- .'\

.

di -'10 . C ;clohex'lan ::: ₀ _. IT',C. C 'C :"ohex', an ::: 11 ~ •

l.

11. 111 . Lieh te sleutel- A. b . ..J. C OiTl;) on en t.

LJ WiJ. re sleu tel- l~.+l't. hJ. • t\.

COiTlponen t . t;X 1 sc., ~ 2_ S c--

5 ,

75

1 ,

77

1 ,

77

q. 0,6

1 ,

0

1 ,

0

Joeding mol/sec. 1,< •

14,77

0 ,

03

0 ,

03

Tt.

7 ,

2

1

0 ,

02

0 ,

02

i...

5 ,

37

5 ,

15 :S

,

15 u.

e:

,

(j J ₂_,_9:> _c." _,C"' _{_J} -, 1.

5 ,

'3

7

5 ,

37

5 ,

37

hl.

2 ,

qr _~₎

₂

_,

₉₅

₂

_,

₁₀

b •

16 ,

50

16 ,

50

0,8)

'l'opproduc

t

mol/sec.

H .

0 ,

03 Tt

.

0 ,

02

Á.

₅

_,17

0 ,

14

J.

2 ,

95

2 ,

75

" 1.

5 ,

'37

5 ,

35

Iv; •

₂

_,

₉₅

₀

_,

₈

₅

2 ,

10

b •

16 ,

50

1

6 ,

45

0 ,

05

1 J.

_V.

...

.

j. • .j. •

u.

l' • 1,49

]

,

33

1,0 1,0

2 ,

10

2 ,

7:;

0 ,

05

5 ,

37

5,;?2

2 ,

10

2 ,

10

0 ,

05

0 ,

05

0 ,

05 )

,

22

0 ,

26

2 ,

10

2 ,

05

0 ,

05

0 ,

05

(27)

••

J..Jc3till. ~olom. 1. ct,; 1 ') roi 11 c t:1 0 ' / ::; (; c •

..

.

'J.'t. Vloeistof- en dam!; -.1. • .J. 1 J. • l.~ • D

.

stromen moll sec. L. G. .J. L! '

K

.

1. 7, lCj 0,3'1

0 ,

56

1:;,!~5

51 ,

11 2

51 ,

52

22 ,

13

.vnrmtebalans in tabelvorm. Jestillatie kolom

r

t d· 0 ,

, cmpera uur voe lng ~.

~nthalp~e voeding uf

kJ/ sec.

'l'empera tuur top ;·roduc t <> •

v.

lJn tha1pi e'topproduc t lid kJ/sec.

~emperatuur ketelprod.

0 '

v.

;,jn th al ;Ji e ket elp r 0 d •

h_k }cJ/sec. ,Iarmtestroom condensor ~c kJ/sec. Jarmtestroom reboiler <lk kJ/sec. I .

200 2065

95

532

2

13

985 1670

101

5

11. (: , 0 "5 O,O? ?,95 J,3'1

2 ,

10

0 ,

05

1 ,

31

1,,97

34 ,

OLl

51 ,

,

7;4

17 ,

3Cl

67,01

51 ,

311

15 ,

67

11.

9

5

532

80

205

1

2

1

354 1590

1590

lIL 0,05

O

,

Cl2

5 ,

01

() , ;?

°

0 ,

90

, -z r: 1., ) )

14 ,

05 .

24 ,

46

10 ,

41

29,72 211

,

46 5,

26

111.

1

2

1

35

4

112

203

151

810

8

10

1/. 2,70

n

,

15

,:0,42

3 ,

66

2 7,

20 Ll

2 ,

04

7,42

Ll5

,

03

42 ,

04

2 ,

99

I V.

11

2

203

106

137

124

66

11

55 1155

,25

1.

0 ,

05

4,96

0 ,

05

6 ,

33

9 ,

50

21 ,

96

24 ,

48

2 ,56

29 ,

54

24 ,

48 ,

5,06

v.

106

137

101

40

111

97

844-84- 4-, ~,

(28)

2) .~erekcninf afmetin~en ~ri3tal:isatie anparatuur en

war:n tevri -; s el ::t ".rs.

---

_---

_.

_{---_}

_.

a) Voorkoeler •

.I.\enet:1.de ('v'·~nt,.(t>lt: ;,fzett,inpr.;n in cic koeler zo

vec~. ~:lO,"eli.Jk tc;.'r~n :-;r? I·~;::i·tn _ZOT_-en _Vit: _vo_,_{)r een} _hop"_C vloci",tofsnelhni'l _in _ri" _";,1"'""\_•

..J:l,:',rom sord t gr;;zoel,j in een sniraal "A:oeler.

;.)e v_{loei"tof heeft da}_;"_rin _ee_n _snelheid _va_n

₃

_m/

_sec

.

,92 1/ sec. .i i :"d001''''TI'ede ' _r1 == ? Or -; \'J-- >/ 3

=

a 7 l(":-/~ . J ~ - ;.:) ... . {- , r. . . J' • . _'''' r, mt:: • .Jit geeft pijT)dianeter

_d:::

₃

_,

₅

_.

_1'-:

_-

_':

_m.

,Ie nCr:1t:n _o_T1perpi.:!îen ~'l~t c?n in\'lcnd~;'c, ri~8.:i12ter di

=

'~8 m~. vlat..::/rrl. Len,:te ; U,lL9) n-/r.1.

~\o taal 0 ::;>erv1~k ,', t

=

).v! ~. td\lv'

>Jtc1 u

=

600 .. /:n~v,,; •

.ur wordt _{gekoeld met} _k_o_el_water _v_a_n ₂₀_'_~-';. _{dat verwarmd}

wordt tot 50"-';.

"e hebben in de koeler ;'"elljkstroom tussen onlossinp;

en koelwater om aan het einde voortUdir e kristallisatie

tegen te ga:m. _{~ .1.}'0 = 213 - 20 =

193''';.

hfe :=

60 -

50 :::

10 ~-';.

'r

₁_2:

=

6 3 "~ . At::: 711.103/600.63 ::: H3,8 m' ) L .i.'otale p",:plenp"te _{Lt ::: 1}₃_,₂_/0_,₁₁₉₃ :=.

15 a

m.

~oeveelhcid koelwuter

₌

_'_~v _A_r_. _c_n

~tel v:=

3

m/see.

=

711/30.4,2

=5

,

b5

kG/sec. ::: 1.1 erui t vol,'~ t voor koel wa J~rdo~3snede

-, ::: 5!oJ.IO ,/3 2 := L ~ ,

r;

•

1 0 -L, m • ::: 1'-),9

c

m

L • 5.65 I/sec. / , ~',

(29)

- - - -- - - -1 1 ,- !,., I ,', r·-· - -- " 'i '.) I', L , 1

buitencliêl.meter

"Ji'-:-'

d

_u

=

..1J :-:1"1.

uie

r

u

i t vol

,c::

t

h ' = L~, (JI IJ. ,::;

- 1\ , ':;: rum. ~it

geef

t

h :=;

37

mm.

r

L:

noo~

te

~er

\\indinr;

1-1 + d_u =- ()2 rnrn. r • . t"

~tel

dat

we voor

0.0

diameter van een

windin~

nemen

,

dan

heef

t

de

koele

r

een o:-:1trek van

l , •

üet aan

tCl.l

windi

n

Fen

i

s dan

152/ /1 , ( ::0 33.

Eier

ui

t

vo

lgt

voor

de hoo

[

te

van de koeler

ti =-

33 .

0. ,

082

:=; 2,10 m.

b ). Ko e 1 e r I. Vb.

Volumestroom voeding

0

_v

=

/

,

92 J/sec

.

,

JO

m

.

, l~ =- .: , 70 m.

~e

voe

di

ng wordt

samen met de recycle uit

d~

kristal

-lisator

d

o

or

de koel

er ?e

vo

erd

.

jle passen een re

c

y

c

le

toe

van

3 :

1 .

To

t

ale

vo

lumestroom dus

~ . ~,92 =

11 ,

68 I/sec.

Urn

een

koeler te

krij~en

me

t

redelijke afmetinp:en en

een tehoo

rl

Uke snelheid

in

de

pUp,d~len

we

de

sto

om

in

twee~n

en

passen

dan twee naast elkaar

gelege

n

spiraalkoelers

toe.

Ier

k

o

e 1 e r

0

v::' 5, 84 1/

sec

.

v

=

3m/sec

.

rgeef

t

~

=-

,

1 ,

95 .

10-

5 m

2

• Hie

ruit vol

g

t d

:=; 4 ,92.10-~

m.

'

Iie

nemen

pijpen di

=

50

mmo

(30)

oJtel

C

=

000

~e

geb

rui

ken

koelw~ter

v

an

2ü·~.

dat

wordt v

e

rwarmJ

tot

25\~. "7 At = 156.10..J/';00.11, 5

=

1 ,} , 7 .11 L • t:. T_o =- ₃₈

-

25 - 1 ? ( ; , ~)

v

.

/':;. .L'

=

₃₀

-

₂₀ _=-- l _{_1,.)}n l'

v.

4'n e

₁₁

_,

₅

0 ,

.1.1:'

-::

=

-J • . Ji

t

geeft

Lt

=

19,7/0,157

=

12~) 1'1.

,Jt01

diamct~r

spiraal:

1,

2

~.

n:l.TI

tal windingen n

=

126/3, <-)

=

33.

noe

ve

elheid

koelwater

per koeler

0kw

=

156/5.4,2

=

6,5

kf,/sec

.:::

I/sec

.

hoelwaterdoorsnede

n

=

6 ,

5 .

10- 3

13 .

=

2 _,2 _•l ~ 0-.5 :n.

Ui twendiee pijpdiameter du

:::.

57

mrn

h ' =- 22, Ol 5, 7 =- 3,7 cm. h :::. 3,2 cm.

hoogte per

winding

- d_u + h

:::. 57 + 32

:::. 89 mmo

~otale

hoogte

koeler

H

=

33.:39

=

2700 mmo

=

2,70 m.

c)

berekening afmetin

g

en

kristallisator

I.

E

-

ij de berekenin

f,

van de

kristallisator stellen

we

eerst een bepaalde

minimum deeltjesgrootte

vast,dat

wil zeg

g

en dat

we kristallen v:illen

hebben

met een

diameter

gr

ot

e

r

_{dan dmin •}

,je moeten

er dus

vo

or

zorgen

(31)

L

wat'..rbi,i v::o

p;:,

fl

c ,-" :::: ::::

=

be~inkin~ssnelhei~ deeltje, dicht~eid V::'~3t(; sto!:', 11 vlo ;~ i G tOL,

v.r;cr~;t~i.nd3COöfficiël1t (flL'lctie van lie) ,

Ku?ll1en wc via Je trial 8)1 error Tnethodr:,r.et l~e ,ç~t;t'-ll

w:'i.arb:. c;\ bep.'wld i S :<lOC t :-eL.)\: zijn aan het werkeli,:ke

üe"'n t't 1, ri'J b e7.inkinl:~s,3nr; lheü d v.'.'tn het decl tj e bepalen.

iI c vinden di1Yl ;

v

, ::::

C, (jIj

7

rn/scc.

;::,

~eze snelheid is laae door het rerin~e rtichtheids

-verschi l tU3~en vaste stof en vloeistof.

r

=-

l

Ä i i

H

i

!

I

1 \

I j

j

K RIS TAL

L

I SAT 0 R

2

9

(32)

••

.08 to t'tle v') 1_~1:Je0 troo;] :lo ir de :':ri s t'ü ~j sn tor is

1

J.

,

7

11 s,; c •

.Je s::1clheid \:J ' ,\ ;;'loet ;:~(;l ,:\: ;::jjn ;vm de 'nczinkin,:rs::nlel?lcid

v:~n de \ rL.:t:-,l',en :r!ct d ::: :~ 'l!:'. Je::c zullen d:m net niet

bezin~en en d~ ~~a~rdura wel.

, . . t 1 + \ ::: ., 1 7 1 ( - ", .' ( ' 7

··l erUI vo -t~ v 1' , ..:.. , , • _v "'1' , J .. ~

, Cl. r\"~

:::. \1 , ,') n' .

Jl ::: 0,57 m.

~~et zelfde:: kunnen we toe,)<~s 'cn b~.i .::l •

. ,e stel'en :i,tn d1.t dec'ltje:;

<

o,? r.m. mcej'evoerd moP'en

VJord(',n r::n vi :]Ilon (hrr v ~ ::: ,~,, ' . ~G-3 m.

L'

\;

:::

I_I t

1

~~'-~.

D, )

=

';'

,

j~? !i1 •

. Iann,ecr wc stel:'cn dat d .. ; onlossing in het v:3..t 'îx

~:er uur rond,:-e:,o~Y)t worrlt,"loet de '(Lo;2vei.;lheid vloei

-stof in het V:'1 t

10500

1. z:,jn.

.Ji t p-;c:;ft a13 hoo,:'tr: v'~n het Konische ('edeel te

- r1l::: 2, 7) :1.

Jt01 rtat'we da~rboven no~ 1

m

.

nemen dan is Je

totale hoo~te van de kristallisator

H :::. :3, 7 5 m. en L :::. Lf , 50 m •

.03.aronder krijvcn we nor een sJ.urrie zone en een

aft3.PPlill t.

"e nassen daar een roterende afsluiter toe,ii0 ver

-deel t i3 in 4 ser~;'1en ten en stc(;ds een hOl;veclhei d.

slurrie,best~ande uit een kristalmassa en vloei stof,

afvoerde

d) :\oeler 11 •

.Je maSSél.stroom voedj,nG : l , tjl l }(C"'/s,">c .Ji t korTJt ovc;rc;cn ::let een volunestroom v'J.n

1 ,

911/0

,

377 :::.

1,96 l/sec.

de nemen hier c;en r0cj c1e 'lcm

1

0 :

1 0"'1 een

redelj,ike snelheid in de r,;pen t2 krijgen.

~en spi raalkoeler is hier niet toepasbaar omdat er

met verdampende Îrcon r,ekoeld wordt.

o

v

=

11. 1 , 96

=

2 1 , G

11

sec.

De warrntestroom

0

_w

=

202 kJ/sec.

0tel U

=

500 111m2

\

J.

30