МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

Кафедра Химии и Технологии

Основного Органического Синтеза

Аттестационная работа по теме:

«Разделение смеси бензол – циклогексан – этилбензол – н-пропилбензол экстрактивной ректификацией»

на соискание степени бакалавра по направлению 550800

«Химическая Технология и Биотехнология»

Зам. заведующего кафедройА.В. Тимошенко

д.т.н., проф.

Руководители:

д.т.н., проф.А.В. Тимошенко

асп. Л.В. Иванова

СоискательА.В. Макашова

Москва 2004

Список сокращений

МБ – материальный баланс

ТБ – тепловой баланс

Т – температура, оС

ЭА – экстрактивный агент

РА – разделяющий агент

ЭР – экстрактивная ректификация

Б – бензол

ЦГ – циклогексан

ЭБ – этилбензол

ПБ – н-пропилбензол

NЭА – уровень подачи экстрактивного агента

NF – уровень подачи питания

ПЖР – парожидкостное равновесие

 Введение

Процесс ректификации играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных смесей. Большая энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения актуальной задачей химической технологии. В промышленности разделению подвергаются многокомпонентные смеси как простых зеотропных, так и сложных азеотропных смесей. В последнем случае в связи с термодинамико-топологическими ограничениями получение чистых продуктов обычной ректификацией невозможно. Для решения этой проблемы предложен ряд методов, одним из которых является экстрактивная ректификация с использованием разделяющего агента. Данный метод достаточно прост в аппаратурном оформлении и не требует значительных энергозатрат по сравнению с другими методами разделения азеотропных смесей.

На сегодняшний день сложилась классификация схем экстрактивной ректификации, согласно которой разделяющий агент применяется на разных этапах разделения. Таким образом, возникает поливариантность организации процесса и необходимость исследования каждого варианта с целью выявить наименее энергоемкий.

В данной работе рассматриваются традиционные схемы разделения азеотропных смесей, состоящих из простых двухсекционных колонн. Цель работы заключается в разработке энергосберегающего процесса экстрактивной ректификации азеотропной смеси.

Литературный обзор Методы разделения азеотропных смесей

В различных отраслях промышленности используют разнообразные жидкие и газовые смеси, подлежащие разделению на чистые компоненты или фракции различного состава. Разделение таких смесей  проводят в комплексах, основанных на процессе ректификации.

Если смесь образует азеотроп, то ее разделение на практически чистые компоненты методом обычной ректификации становится очень трудно. В данном случае необходимо использовать специальные методы ректификации:

1) разделение в комплексе колонн, работающих под разными давлениями;

2) экстрактивную ректификацию;

3)азеотропную и гетероазеотропную ректификацию.

 

Азеотропным смесям присущи термодинамико-топологические ограничения на выделение конечных фракций заданного состава. ............