Dimensionarea operației de rectificare a unui amestec binar etanol-apă

Cuprins referat Cum descarc?

I.Distilarea si rectificarea ..4
1.Introducere 3
2.Distilarea si rectificarea ..3
3.Distilarea simpla ...5
II.Agenti termici 6
1.Apa .6
2.Aburul 7
III.Schema tehnologica de obtinere a alcoolului etilic ..9
1.Amestecul de distilat .10
1.1.Apa in industria alcoolului 10
1.2.Alcoolul etilic ..10
IV.Amestecul de distilat .. 12
V.1.Calculul numarului de talere teoretice pentru coloana de concentrare
dupa metoda McCabe Thiele .13
2.Necesarul de abur pentru functionarea unui kilomol de distilat . 19
3.Masa de apa de racier, necesara condensarii unui kmol de distilat 19
4.Determinarea vitezei vaporilor, w, si a diametrului, D, a coloanei de rectificare ..19
5.Dimensionarea efortului hidraulic al talerului tip de sita,?P .. . 22
VI.Bibliografie . 27

Extras din referat Cum descarc?

I.Distilarea si rectificarea
1.Introducere
Prin distilare se intelege,totalitatea modalitatilor de separare a componentelor unui amestec lichid omogen bazate pe diferenta dintre temperaturile de fierbere ale componentilor, temperaturi carora le corespund si presiuni de vapori diferite.
Distilarea se realizeaza industrial intr-o mare varietate de moduri de operare:
-distilarea simpla;
-distilare fractionata;
-antrenare cu vapori;
-rectificare;
-distilare azeotropa; 
-distilare moleculara.
Prin distilare simpla se lucreaza in industria bauturilor,in timp ce rectificarea si fractionarea se aplica in industria spirtului.
In procesul de distilare si rectificare,separarea si conditiile separarii depind de relatiile dintre faza lichida si faza de vapori a sistemului caracterizat prin echilibrul lichid-vapori. 
Distilarea azeotropa este una dintre operatiile frecvent intalnite in industria fermentativa. De fapt,rectificarea este o distilare azeotropa care face posibil,in conditii economice,unele separari care,prin distilare obisnuita,sunt imposibil de realizat.
Principiul distilarii azeotrope este marirea volatilitatii relative a componentelor care trebuie separate prin adaugarea unei substante lichide adecvate in coloana de rectificare (antrenant).Antrenantul se elimina din coloana ca amestec in una din fractiunile de distilare si apoi este recuperat pentru a fi din nou utilizat.
2.Distilarea si rectificarea
Distilarea si rectificarea isi gasesc aplicatii in industria fermentativa pentru obtinerea de bauturi alcoolice naturale tari si a spirtului.In realizarea acestui proiect,am pornit de la tehnologia fabricarii alcoolului din tescovina.
Prin distilare se intelege,in sens larg,totalitatea modalitatilor de separare a componentelor unui amestec lichid omogen bazate pe diferenta dintre temperaturile de fierbere ale constituientilor,temperaturi carora le corespund si presiuni de vapori diferite.La temperatura de fierbere a amestecului,componentele mai volatile vor avea presiuni de vapori mai mari, deci se vor gasi in faza de vapori in concentratii mai mari decat in faza din care au provenit.
Vaporii astfel imbogatiti,prin condensare formeaza distilatul,iar lichidul,conditionand componentele greu volatile-reziduul.
Distilarea este o operatie dubla,de fierbere partiala a amestecului si de condensare a vaporilor formati.
In scopul atingerii unor separari mai avansate,succesiunea fierbere-condensare se repeta in utilaje de contactare in trepte sau diferentiala,relizandu-se astfel operatia de rectificare.
Produsele supuse operatiilor de distilare,rectificare si fractionare din industria fermentativa sunt amestecuri cu mai multe componente,componentele de calcul fiind alcoolul etilic si apa.Atat alcoolul etilic cu apa,cat si alte componente cu apa,dau amestecuri homoazeotrope si heteroazeotrope.Datorita acestei caracteristici,prin metodele obisnuite de distilare,rectificare si fractionare,in industria spirtului nu se poate obtine alcoolul etilic absolut,ci un amestec cu concentratia maxima a amestecului azeotrop (95,57% alcool).Pentru obtinerea unei concentratii mai mari,sau a alcoolului absolut,trebuie sa se aplice metode speciale (distilare azeotropa cu amestec ternar:benzen-alcool etilic-apa sau eliminarea apei sub substante higroscopice).
Rectificarea continua este o succesiune de distilari si condensari rezultate din schimbul de caldura si de masa intre vapori si refluxul lichid,care circula in contracurent prin coloana de rectificare.Rectificarea continua este o operatie in regim stationar;amestecul care trebuie separat in componentii sai prin rectificare intra cu debit constant si cu temperatura constanta in coloana de rectificare;cele doua fractiuni rezultate ies din coloana de asemenea cu debite si temperaturi constante;in orice punct al coloanei de rectificare,debitele,concentratiile, temperatura si presiunea raman constante dupa ce coloana a intrat in regim normal de functionare.
O coloana este astfel construita,incat sa realizeze un contact cat mai bun intre cele doua faze:vaporii si reflux (lichidul),pentru ca schimbul de caldura si de masa intre faze sa apropie fazele cat mai mult de starea de echilibru termodinamic.

Fisiere in arhiva (1):

 Dimensionarea operatiei de rectificare a unui amestec binar etanol-apa.docx

Bibliografie

Teodor Ioan Trasca, Operatii, Aparate si Utilaje in Industria Alimentara, Transfer de caldura. Transfer de substanta, Ed. Agroprint, Timisoara, pag. 186, 2003.
- ** Manualul inginerului termotehnician, vol.1, 3, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1961.
Carabogdan I. G. si col., Instalatii termice industriale, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1978.
Bratu, E., Operatii si utilaje in industria chimica, vol. II, Edituta Tehnica, 1970.
Rasenescu, I., Operatii si utilaje in industria alimentara, vol II, Editura Tehnica, Bucuresti, 1972.
Pavlov, C., F., Romankov, P., G., Noskov, A., A., Procese si Aparate in Ingineria Chimica. Exercitii si Probleme, Editia a 8-a, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981.
Poiana Mariana-Atena, Diana Moigradean, Tehnologii fermentative in industria alimentara, Metode de analiza, aplicatii si calcule tehnologice, Editura Solness, Timisoara, 2010.
Modoran Dorel, Procesarea industriala a etanolului, Editura Academic Pres, Cluj Napoca, 2004.
Banu, C., Biotehnologii in industria alimentara, Editura Tehnica, Bucuresti, 2000.
Luca, Gh., Probleme de operatii si utilaje in industria alimentara, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1978.
Floarea, O., Jinescu, G., Balaban Cornelia, Operatii si utilaje in industria chimica. Probleme pentru subingineri, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1980.