Berekening van een rectificatiekolom

(1)

- - - -

---

-j,. / /

// ó

.

Terur,vvinnin::;

!d2

~:c OplosrnirH81en. Hi ervoor zyn drie in st !?l1<:Lt ie 's n0dip;.

I.

Voor 96~-al~0~ol. Fer etmRal wor1t Q9npBvosrrl:

Vgn ne "!",:ssing net

q6~

qlcohol: 2,2lCrn3 1, "iP8rin nog 'I];:;t. cllltuurvloeistof meegeno:nen wordt. Tot"lpl: 220i water en 1980 1 Fl.lcohol.

3

Van de verd"'-1!Iper: hierin komt .2, 2uo 1 sn:,! alcohol en 10 1 Wp.ter vpn de sodH-oplossing. Totgpl dus TIIO 1 water en HOC) 1 alcohol. Alle alcohol wordt hiHuit verdmnpt.

-Boven..-'1Jien moet. 1110 1- 110 1 wqter worden qfpevop.rd. Totpp.l verkregen: 1220 1 wA.ter en 3080 1 Ftlcohol.

In een rectific~tiekolom worrit hierlit %C~ ~ücohol teru(YFe"!onnen. De berekening VRIl

11. Voor de 'iceton. Per etmq:ü "'.'ordt f,8hrui.kt.:

4 X 88

=

352 1 aceton. Neem A.an, d"lt n0p: JO:; V2.n rEt, herlraR: gp,lJruikt wordt om het neerslae; uit te wassen, d"ln bedrp"1gt de horoveelheî_rl <>Ci',ton 387 1. BovRn....-difm wordt nog TIn 1

w8ter af~efiltreerd.

nI.

Absolute alcohol. Per et.,wll'ü wordt hierv'm Rf.:;8Îiltresrd:

4

x

50 1

=

200 1 • AAngezi en ,sseen ,"Jp.t 8r t.oe~8v:)80"4 'lordt, k-m de Rlcohol direct, af

e;e-destilleerd worden.

Berekeninp; V"l.!l het "l.'lnt'è.l schotels r1er r~ctific~tiekolom.

alcohol: 3080 l/et1'l'\~Jü

=

128,l1/ullr:= 128,3)( 0, 7Q_C>3_{.. J(l1,:3} _ks/uur_. watEr: 1220 l/et'l1?Jl.J ::r 50,8 l/uur : ')(),8X' 0,0,'18= 50,7 kg/uur.

Het

per~ent

'-

'~e

alcohrJl hif:rin

h'Ö'dr"t-

~

st

è.us: )

,~

=

~(Y'T'~

)(

Inn~

=

66 ,

6·~

.

. 15;,0

(2)

I I

\,

i:+ "'=M,ofIOI,3+ 50,7= I52,O.

t:.v...:

95,57E ... 0,S A:: JOT,3. I()O 100 l-lienit vole:t: E:: 105,8 k~. en A

=

46,2 kC!:.

De volgenae e;eg6vens staAn nu

»:;152,0 ka-_c

J

_M_:_{66, 6~} 1: =J05,8 kg

_jE

₌

_gS,_S7~ A

=

46,2 kg ₎ _A_:: 0, ') ~ De w8",rden v"!,n i zyn be p"'_"! 1 'i. Warmtebal<ms. Nu 18: 1M= 152,0 )( 64= 9728 kgc%ll. 1.1 ::' J.OS, tl X 51

=

5396 kgc::tl. IA= 46,2X98 c.4528 kgc<ü.

ter bes C!l.llt lo.ng; ; i

M:: 64 k~c"'_l/k~.

i ~

"E 51 k

e:c

Rl/kp;;.

i _~=

qs

l(~c~, l/k2:. 'li.t byo;'" <>n!le p;r?fif:k.

ue bedo81ine; is niJS om _{uit de} ~p..nge-voerde 66,6~ Rlcohol, die eerst op k00ktemperAtuur gebracht wordt,weer

In de condensor worden de afgevoerde

dampen ~fgekoel~ tot vloeistof v~n

kooktemperp.tuèlr. Een deel hiervr-m

~ordt _{tenJggevoerd in de kolom}_.

1"

V

=

I =-4 J cl U 8 F': 4E.

Uit de top _{stroomt dus een hoeveelheid} _(h.mp _1: ₊_,_'_: _5.IC_.:_5)(lUS

,B= j":':1,v Kg.

De afgevoerde "'''lrmte per k~. _{destill"l",t beclrp.'lEY,t}_:

QR TI4793

qR= :i:

=

T05, 8

=

1085 kgc<ü/kg.

ue pool

IV

in de figuur Kunnen we nu aus vlnaen.

1I.

Aangezien het punt t'A met M en

r

V op een rechte lie:t _{en tevens op de verticRal door}

₅

_{A is de:}

pool

Pv

nu ook bepR'üd.

&yn ligging is echter al svolgt te berekenen:

(3)

t

lIL·

QB -= Q

_R

+

19 5.,.1:

_'

II4793 +-196

=

II4QSQ ksc"!l.

toes;evoerde wr-trmte :?er k~ 9.f!3:evoerd product berlrAAs;t:

QR II49SCJ

qB=

r

=

46, ; : 2489 kgcg.l/k::,.

Het aRntRl schotels is nu door de vol~ende constructie uit de figuur te bep~len:

Trek v'muit A de isotherm nAar de dp..mplyn. Verbindt het punt D, met PA; vRnuit het sny

-punt F, met de vloddoflyn wordt "leor een isother:'o getY'okken, enz.) to+,dp.t die isotherm

gevonden wortit, di e de lyn PVMP

A snydt. Zo heeft men irm het ~?Jltql schotels in het onderste deel der kolom, dgt hier dus 2 bedr~~8t.

,

Nu wordt v8nuit M de isot~erm ~atrok~en, wp.qrdoor het punt ~ gevonden word~. ~it pun~

.... H·OI. • c. vjuu.~J. met PV. Het snypunt van het verleng(1.s vqn aeze lyn en de vl.oe~s'tuflyn

ge· ft ~',' , v'ill'lvaa.ruit wederom de isotherm getrok'<en "!orrlt.

Aantal schotels in h8t bovenste je~l ner kolom bedr8Pgt ie.

Verder he!!lben 've nog de voedingsschotel.

De isothermen ''lorde', gevonden do'), :niddel v<!n de hulplyn. Vr-muit F wordt een verticale

lyn getrokken, totdat deze dA hulplyn snydt. V~m hier ;üt "rornt nu een horizontrüe lyn getrokken. Het snypunt met de d::uu:?l yn geRft het by 1" hehorende punt D.

Aangezien het punt PA op nog'l.l grotA ~fRt"'n' v~n A. li[!;t, werd t er ver".Lein~ng Vlm de

tekening een hulplyn ingevoerrl, everr~dig ~~n de aarnp~yn.

Jit de ~eLyKvormi~ne.LQ ua. driehoeken:

11 JJ " ,

'I

PABD, en PAB DJ volgt, d:ü 1'. D,:

r

m

,=

PAB

O d_P _eze_w_{yze kunnen de punten}_D

l'

_gevonden_~_orden_.

De afstand P B=: 2489 + 535 .: 3024 eenh.

Voor de verhêudine; p.A.B'l : PAB "ierd genomen 2:3.

11 T

De afst'lnri BE = j x 3024

=

JOOS P'8nh.

P B

A.

Wilde ik ;net het construeren v::m het ::umt:ü schotels boven de voedingsschotel tot aan

1

het punt i: komen, dm zou dit een oneindiG a811t1'l.l pun+.en Ti' opleveren, o:ndat de isotherm

door i (van het azeotropische mengsel) verticall loopt. Daarom ben ik opgehouden by een

(4)

O-. , voor het uitwassen van de koolkrJlofmnen even f:;0ed te georuiken.

P.erekenin3 ~~ doorsnede ~ ~ kolom.

Hierby wordt de volgendefonmlle gebruikt:

,.-;::;--;:;-k

1 /

<ft

-ft.

/ '

~

v

V

f

t.

w~'~rin: é! _72..:: drunndi e_' htheiri 81cohol.

7,

s s. g. ale ohoI.

kv:;

constl:mte, afhMkelyk van plaf~tafstand en vloeistofslot

?'

,.

snelhe'.d damp, genomen A.Rn de top.

Het gemiddeld moleculairge"ücht der alcohol bedra;1gt:

94.5X4 6,07+ 5!') ( 18 0~ ::

160 100 ' 44,5.

..

By een temper8.tuur van 78 C is dan:

r:

::.

44.5 )( 492 _- 0 J

h 359 X 632 '

1'01

Iquft.

ft

=

0,80I38 X 62,4 ,: 50,0 lb/quit.

By een plaatafst:md van I ,5 ft en een vloeistofslot van I duim, is Kv: 0,14.

~

=

O;/'1X

fJ"'()~:d/

li ~

3, /

ft/Jee.

De d3.mphoeveelheid, die ie top verlaat bedraagt : 52g,O kg/uur :: 529,0 X 2,205

=

1166,4 lb/hr.

Het volume hiervan is dus:

15~i

,

4 =

II664 quft/hB =. 3,2 quft/sec.

k d b ~

De doorsnede van de olom moet us edr8gen: 3 I =1,0 sqft.

,

H.v., dl".t de str'l'Ötl = 0, ~7 ft

=

17,4 cm., dus de diR.neter van rle kolom : 34,8 cm.

De hoogte ervan bedrqcgt ongeveer 6 ffi.

Lit.: E. KirschoRum, Destillier- und Rektifiziertechniek (1950).

Fr. J:3osnja.kovié; Technische 'T'hennodynqmiek, Ir (I9:i7).

(5)

E+f:"

_...

, CL

_q_~_", ,

F.-E

~

I

Je

'

M

"

M

,

J

_{M ,} ~

,

I

- - -- ---- _- -1> ..

/ /

/

----~

~

F,~

I

I J

I

/

I

I -~

,

I I

i

!