По азеотропу на примере ЭА примерный наглядный подсчёт несостыковок сделаю. В смысле посчитать не проблема, внятно изложить сложно.Кот Бегемот, 28 Апр. 25, 14:32
Среднее количество ЭА в СС 0,3г/л.
В 50л. кубе в среднем 20лАС и 6гЭА соответственно.
Азеотропная смесь ЭА с этанолом: tкип.-71,8°C, ЭА- 69,2% этанола - 30,8% по массе.
В объёмные отношения пересчитывать не станем, на результат почти не влияет.
Удерживающая способность одной ТТ на СПН 3,5мм. в царге 2" 10-11мл.,
Следовательно, одна ТТ при полном насыщении способна удержать 7г. ЭА.
При полном испарении 6г ЭА из куба максимально возможная концентрация ЭА под дефлегматором 3г или 30% по массе или 300 000мг. в 1кг. смеси, остальные 3г. распределятся по нижележащим ТТ.
Если взять концентрацию ЭА под дефлегматором допустим 4г(40%), то для его концентрирования суммарная масса ЭА распределённая по ТТ превысит исходные, суммарные 6г, а если взять концентрацию ЭА под дефом 20% или 2г. – то общая масса ЭА необходимая для его концентрирования не достигнет 6г.
Кр ЭА = 2,1. Для компенсации погрешностей возьмём 2
Т.к. верхняя ТТ тарелка на 3г. далека от насыщения, то снижением кратности концентрирования ЭА при росте его концентрации можно пренебречь.
Считаем количество ТТ от дефлегматора исходя из общего количества ЭА4г., снижая концентрацию ЭА с 300 000мг./кг в УО (300г в 1кг. смеси или 3г в 10-11мл) до 1мг. с учётом Кр=2.
Дефлегматор/УО = 300 000мг./кг(3г. в 10-11мл.)
1ТТ=150 000мг.
2ТТ=75 000мг.
3ТТ= 37 500мг.
5ТТ= 9 375мг.
10ТТ = 293мг.
15ТТ = 9мг.
18ТТ = 1,1мг.
Всего 18ТТ
Добавим 2ТТ для компенсации погрешностей.
Итого: 20ТТ
Считаем потери АС 20ТТ х 10мл. = 200мл.
Считаем высоту насадки для СПН 3,5см.; 18х3,5=63см.
Если принять, что в исходно азеотропной смеси этанола и воды происходит последовательное укрепление ЭА на каждой ТТ по Кр=2,1, то со всеми погрешностями имеем следующие результаты:
Для полного выведения и концентрирования ГФ из СС с 20л.АС достаточно высоты насадочной части на СПН 3,5мм – 63см, и сброса ГФ на царге 2" не больше 200мл., что в 5 раз ниже обычных потерь 5%АС.
Понятно, что цифры не реальные, но если исходить из укрепления примесей в разделительной части колонны по последнему значению из таблицы, или графика (в чём убеждено абсолютное большинство) то ситуация выглядит именно так.
Интересно, что температура кипения ЭА 77,1 °C, а его азеотропа с этанолом 71,8°C из чего следует, что концентрирование ЭА в дефлегматоре должно давать чёткую температурную реакцию.
И ещё наглядный пример зависимости потерь АС с ГФ от диаметра колонны.
Допустим, для разделения смеси по ЭА требуется 20ТТ или 63см высоты насадочной части. Известно, что число ТТ не зависит от диаметра колонны. В расчётах с колонной 2" теоретические потери 200мл.. Следовательно, на 3" потери составят уже 400мл.АС, а на 1,5" всего лишь 100мл.