О расчете минимального флегмового числа при разделении некоторых реальных бинарных смесей, подаваемых в колонну с разными энергетическими уровнями (2024)
Рассмотрены различные способы определения минимального флегмового числа, основанные на графическом методе, использовании коэффициента относительной летучести, разделяемости смеси.
Новизна исследования заключается в том, что расчет минимального флегмового числа основывается на коэффициенте распределения, который отражает реальное относительное увеличение концентрации низкокипящего
компонента в паровой фазе.
Выведены формулы для расчета минимального флегмового числа при подаче исходной смеси разного энергетического потенциала в ректификационную колонну с возможным возникновением пинч-режимов при разделении реальных смесей.
Идентификаторы и классификаторы
Проблема снижения затрат теплоты при разделении жидких смесей методом ректификации до сих пор остается актуальной.
В научной литературе рассматриваются различные методы расчета ректификационных колонн и суммарных затрат на проведение процесса.
Список литературы
- Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс: учебник: в 2-х книгах. / В.Г. Айнштейн [и др.]. Под ред. Айнштейна В.Г. СПб.: Лань, 2022. 1792 с.
- Захаров М.К. Энергосберегающая ректификация: учебное пособие. СПб.: Лань, 2018. 252 с.
- Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. / А.И. Скобло [и др.]. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. 726 с.
- Балунов А.И., Цирлин А.М. Оценка предельных возможностей процесса ректификации непрерывных смесей с учетом необратимости тепломассопереноса // Инженерно-физический журнал.2020. Т. 93. № 2. С. 274–282.
- Benedict M. Multistage separation processes // Chemical Engineering Progress. 1947. Vol. 43. № 2. P. 41–60.
- Process Intensification and Integration for Sustainable Design / Edit by Foo C.Y. D., El-Halwagi M.M. GmbH: WILEY&VCH, 2021. 339 p.
- Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет. М.: Химия, 1993. 393 с.
- Захаров М.К. Сравнение способов энергосбережения, базирующихся на различных теориях: обратимой ректификации и внутреннего энергосбережения в колоннах // Теоретические основы химической технологии. 2022. Т. 56. № 6. С. 760–768.
- Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. 784 с.
- Alcantara-Avila J.R., et al. Controllability analysis of thermodynamically equivalent thermally coupled arrangements for quaternary distillations // Chemical Engineering Research and Design. 2008. Vol. 86. № 1. P. 23–27.
- Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1981. 812 с.
- Fonyo Z. Thermodynamic analysis of rectification. Reversible model of rectification // International Chemical Engineering. 1974. Vol. 14. № 1. P. 18–27.
- Kim Y.H. Design and control of energy-efficient distillation columns // Korean Journal of Chemical Engineering. 2016. Vol. 33. № 9. P. 2513–2521.
- NaKaiwa M., et al. Internally heat-integrated distillation columns: A review // Chemical Engineering Research and Design. 2003. Vol. 81. № 1. P. 162–177.
- Тимошенко А.В. Энергосбережение в ректификации с использованием комплексов со связанными потоками // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 4. С. 28–39.
- Захаров М.К. и др. Разделение жидких смесей и затраты теплоты при ректификации // Тонкие химические технологии. 2021. Т. 16. № 1. С. 7–15.
- Захаров М.К. и др. Сравнение затрат теплоты при разделении бинарных смесей методами дистилляции и ректификации // Химическая технология. 2017. Т. 18. № 1. С. 43–47.
- Halvorsen I.J., et al. Energy efficient distillation // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2011. Vol. 3. № 4. P. 571–580.
- Данилов Р.Ю. и др. Режим минимальной флегмы в простых ректификационных колоннах // Теоретические основы химической технологии. 2007. Т. 41. № 4. С. 394–406.
- Koehler J., et al. A review on minimum energy calculations for ideal and nonideal distillations model // Industrial and Engineering Chemistry Research. 1995. Vol. 34. № 4. P. 1003–1020.
- Wakabayashi T., et al. Design and commercial operation of a discretely heat-integrated distillation column // Chemical Engineering Research and Design. 2019.Vol. 147. P. 214–221.
- Petlyuk F.B. Distillation Theory and its Application to Optimal Design of Separation Units. New York: CUP, 2004. 362 p.
- Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. Л.: Химия, 1975. 320 с.
- Савченко В.И., Гельперин Н.И. Метод расчета минимального флегмового числа в процессах ректификации многокомпонентных смесей // Теоретические основы химической технологии. 1973. Т. 7. № 2. С. 160–169.
- Серафимов Л.А., Челюскина Т.В., Мавлеткулова П.О. Особые случаи определения минимального флегмового числа при ректификации бинарных смесей // Теоретические основы химической технологии. 2013. Т. 47. № 3. С. 286–293.
Выпуск
Современное состояние и тенденции развития органической химии, технологии и промышленности органического синтеза в России.
Обзор новых технологий и оборудования, исследований в области уничтожения токсичных химикатов, вопросы промышленной и экологической безопасности, оценка и анализ риска.
Другие статьи выпуска
Статья посвящена разработке альтернативного метода синтеза ароматических и алифатических изоцианатов.
Одним из способов получения изоцианатов является взаимодействие первичного амина с карбонилирующим агентом в присутствии водных растворов или суспензий неорганических оснований, которые связывают образовавшийся в ходе реакции хлористый водород.
Такой подход позволяет проводить синтез за короткое время в мягких условиях. Описанный способ был применен нами к синтезу наиболее перспективных в настоящее время изоцианатов с использованием бис (трихлорметил) карбоната в качестве карбонилирующего агента.
Рассмотрены способы получения гексаметилендиамина с учетом доступности сырья в Российской Федерации в настоящее время.
Дана сравнительная характеристика синтезов из адипиновой кислоты и капролактама и сделан выбор в пользу последнего.
Разработан способ получения гексаметилендиамина из капролактама.
Предложена технологическая схема процесса.
В статье представлены результаты исследования различных составов
питательной среды на культуральные особенности и развитие Tetrahymena pyriformis (далее – T. pyriformis).
В ходе исследований определен оптимальный компонентный состав питательной среды, состоящей из 1,0 г пептона бактериологического, 0,3 г дигидрофосфата
калия, 1,7 г гидрофосфата натрия, 0,2 г хлорида натрия на 100 см3 дистиллированной воды.
Установлено, что новый состав питательной среды обеспечивает выход биомассы культуры в 1,8 раза выше, чем при культивировании в классической пептонной среде, и при этом является оптимальным для роста и развития инфузорий.
Проведены исследования по оценке чувствительности культуры инфузорий на модельном соединении – бихромате калия.
Установлено, что гибель 50 % инфузорий наступает при воздействии раствора модельного соединения в концентрации, равной 0,8 мг/дм3, а гибель 100 % культуры – при его внесении в концентрации 1,6 мг/дм3.
В теории вероятностей и математической статистике для проверки статистической гипотезы о принадлежности единичного измеренного значения какой-либо физической величины или какого-либо показателя заданной выборке разработан метод, основанный на определении доверительных интервалов.
Доверительные интервалы, исходя из способа их расчета, можно рассматривать как дискретные случайные величины.
В настоящей работе показано, что реально доверительные интервалы являются непрерывными случайными величинами.
Для нормального и логарифмически нормального законов распределения случайных величин с использованием выборки из генеральной совокупности обоснованы законы распределения соответствующих доверительных интервалов и, исходя из этого, способ нахождения доверительных границ для них.
Представление доверительных интервалов как непрерывных случайных величин позволяет делать более корректные выводы при оценке статистических гипотез.
Рассмотрены методы синтеза 4-хлорметилбензоилхлорида из п-толуиловой кислоты, п-толуилового альдегида и п-толуилацетата путем фотохимического и термического хлорирования.
Важным достоинством предложенных методов является возможность использования в качестве исходного сырья смеси всех указанных соединений.
Установлено, что реакция хлорирования протекает в мягких условиях и с выходом более 80 %.
Настоящее исследование посвящено разработке способа получения 3-нитробензальдегида путем нитрования бензальдегида и его лабильных аддуктов с аминами и гидросульфитом натрия смесью азотной и серной кислот в качестве нитрующего агента.
В данной работе проведен сравнительный анализ реакции нитрования бензальдегида и его аддуктов дымящей и 65 %-ной азотной кислотой, изучено влияние нитрующего агента на селективность и изомерный состав продуктов реакции.
Исследовано влияние соотношения реагентов, температуры реакции и концентрации азотной кислоты на выход целевого продукта и содержание примесей.
Издательство
- Издательство
- ГОСНИИОХТ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111024, г. Москва, шоссе Энтузиастов, д. 23
- Юр. адрес
- 111024, г Москва, р-н Соколиная Гора, шоссе Энтузиастов, д 23
- ФИО
- Куткин Александр Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- dir@gosniiokht.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 6737530