Instalația de distilare - rectificare a unui amestec B-T (benzen - toluen)

OBIECTIV

Scopul proiectului este insusirea cunostintelor necesare dimensionarii operatiilor si utilajelor,

precum si optimizarea acestora, ce compun fluxuri tehnologice din industria chimica. Pentru

alegerea solutiei tehnologice este necesara cunoasterea propietatilor compusilor existenti in

diferitele faze ale fluxului.

1. DATELE DE PROIECTARE

ALIMENTARE INSTALATIE

Materia prima = amestec binar B-T ( B = benzen, T = toluen )

- (B) = benzen, C6H6, p.t.= 5,5°C, p.f.= 80,1°C

- (T) = toluen, C6H5-CH3, p.t.= -95°C, p.f.= 110,22°C

Usor inflamabile, pericol de explozie si toxice

Temperatura amestecului alimentat t1,f = 30 °C

Timp anual de productie = 8’000 h/an (333 zile/an)

Debitul masic, de amestec alimentat anual, la 30°C, Fm = 143’400 t/an

= 17’925 kg/h

= 4.9791(6) kg/h

Debitul volumetric, de amestec alimentat anual, la 30°C, Fv = 162’381.6 m3/an

= 20.2977 m3/h

= 5.63825 l/s

Debitul molar, de amestec alimentat anual, la 30°C, Fn = 1’857’129.456 kmol/an

B + T 104’977.084 + 127’164.098 = 232’141.182 mol/h

B + T 29.161 + 35.323 = 64.484 mol/s

Fractia molara de amestec alimentat x1,F = 0,45 (B)

Fractia molara amestec distilat x1,D = 0.98

Fractia molara amestec reziduu x1,W = 0.02

Presiunea amestecului (din datele termodinamice) pF = 1.00 Bar

Materiale auxiliare

agent incalzire = abur (H2O)

agent racire = apa (H2O)

agent de antrenare si mediu inert = N2 (de preferat) sau CO2 (poate fi adsorbit in lichid)

2. ALEGEREA METODEI

Prima faza a unui proiect este cunoasterea fenomenelor, a factorilor de influienta si a

materiilor prime si auxiliare, participante in fluxurile de informatii.

Metode de separare

Metoda chimica: utilizarea unui alt compus capabil sa extraga din amestec unul din compusi -

metoda costisitoare printr-o reactive de echilibru selective

Metode de separare termica:

1. Criogenie - amestecul nu se separa prin solidificarea unui component

2. Adsorbtie - desorbtie selectiva (pe site moleculare) pentru unul din componenti, moleculele

avand cam aceeasi sectiune minima, tehnologia pune problem si este costisitor.

3. Distilare - rectificare - pentru necesarul de temperatura de cca 80-95°C incalzirea este mai

eficienta, daca se utilizeaza si surse ECO - nepoluante (utilizand energie solara) pentru

economisirea energiei din surse nerecuperabile.

4 / 22

3. SCHEMA FLUX

Conform propietatilor din tabelul de mai jos, avem urmatoarea schema de flux tehnologic:

Compusii din amestecul B-T ( methanol - cloroform )

au urmatoarele propietati pe fazele fluxului prezentat

SCENARIUL DE LUCRU

Pornirea instalatiei

Antrenarea se realizeaza cu N2 in circuit inchis.

Dupa proba hidraulica de presiune cu apa, (conform

specificatiilor din normativele I.S.C.I.R., aprobate la

omologarea instalatiei, sub indrumarea sefului de

lucrare si a R.V.S.T.I.), se goleste instalatia prin

incarcarea cu cu N2, apoi se alimenteaza cu materie

prima rezervoarele de amestec B-T, (sunt necesare

minim doua rezervoare de alimentare pentru a

asigura un flux continuu, montejusul lucrand in

sarja), prin conectarea racordurilor (conductelor) de

transport materie prima, se aduce la parametrii

termodinamici, se sifoneaza amestecul din rezervorul

pentru B-T, prin sistem (montejus) gaz-lift, pana la

atingerea debitului si si presiunii de functionare.

Pe traseu se gasesc vane motorizate, senzori pentru citirea debitelor, presiunilor, temperaturilor,

vascozitatilor nivelelor de lichide din rezervoare si din fiecare parte a instalatiei si a altor parametrii

de identificare si masurare (indice de refractive, spectrometrie, etc.).