❄️Семинар 4. Расчет ректификационных колонн. Основные понятия и диаграммы

Запись семинаров по дисциплине "Машины и аппараты криогенной техники". 📋Четвертый семинар по ПМиАКТ на кафедре Э4 для магистров первого года обучения. На занятии были введены основные термины и определения необходимые для понимания процесса ректификации. Освещен состав ректификационного оборудования на примеры двухсекционной колонны. Выделены типы односекционных колонн - концентрационная и исчерпывающая. Изучена классификация тарелок по типу насадки (насадочные и тарельчатые). Описан порядок построения и взаимосвязь диаграмм необходимых для расчета процесса ректификации y-x, h-x и T-x. Поставлена задача определения энергетических и габаритных параметров ректификационных колонн с учетом достижения баланса между фазовым составом вводимой в колонну смесью, давлением компримирования и рекуперацией холода в основном теплообменном аппарате с целью создания коммерческого конкурентоспособного аппарата. Цель семинара - дать основную информацию о процессах ректификации и перейти к разбору методик расчета и рассмотрению практических аспектов. В данном случае не стоит цель глубокого рассмотрения химических, физических и термодинамических процессов ректификации - это будет прочитано в последующих специальных дисциплинах. ⚙️Семинар проводит преподаватель кафедры Э4 - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте (mamedov-vm@bk.ru). 💸Если материалы были полезны, поддержите автора: - Boosty: https://boosty.to/ionium.ru/donate - Yoomoney: https://yoomoney.ru/to/4100117417821528 🔍Материалы, представленные на семинарах, находятся на сайте Ionium.ru в соответствующем разделе (https://ionium.ru/cryogenic) 📌Тайм-коды видео: 00:00 Введение 00:12 Введение в расчет ректификационных колонн 00:25 Особенности курса и автоматизация расчета 01:02 Что такое ректификация и принцип работы колонны 02:00 Конструкция колонны: конденсатор, тарелки, испаритель 03:45 Тепломассообмен на тарелках и барботаж 06:40 Низкокипящий и высококипящий компоненты на примере воздуха 08:05 Типы колонн: концентрационная, исчерпывающая, двухсекционная 10:25 Количество секций и места ввода/вывода потоков 12:03 Ограничения односекционных колонн 13:35 Режимы работы колонны: само на себя и захлебывание 16:20 Тарельчатые и насадочные колонны 20:40 Высота эквивалентная теоретической тарелке (HETP) и NTU 22:53 Коэффициент извлечения компонента 25:25 Концентрации: мольные, массовые, объемные 27:31 Почему в односекционной колонне сложно получить высокую чистоту 30:27 Состояние потока питания (жидкость, пар, парожидкостная смесь) 32:55 Оптимальная точка ввода питания в колонну 35:45 Минимальная работа разделения 38:35 Гомогенные, гетерогенные, азеотропные и неазеотропные смеси 40:28 Диаграмма T-x (температура-состав) при постоянном давлении 43:50 Построение линии равновесия 48:20 Влияние давления на разделяемость смеси 52:23 Диаграмма y-x (состав пара-состав жидкости) 55:48 Диаграмма h-x (энтальпия-состав) 58:30 Метод Мак-Кэба-Тиле и метод Поншона-Саварю 01:01:10 Построение ступенчатого процесса в y-x диаграмме 01:03:40 Оптимальные параметры питания и энергетическая эффективность 01:06:40 Взаимосвязь давления, высоты колонны и энергопотребления 01:09:20 Практические рекомендации по расчету ректификационных колонн