Procese de transfer de masă

Date de intrare:

Flux impurificat: apa

Debit de alimentare:15 t/h

Concentratia fenolului: intrare:1,8%masa

iesire:800ppm masic

Concentratia fenolului in solvent : intrare:0,06%masa

Parametrii de lucru in coloana de extractie:

Presiune:1atm

Temperatura de intrare apa:40ºc

Temperatura de intrare solvent:40ºc

Parametrii de lucru in coloana de fractionare:

Presiune:1atm

Tipul de coloana de extractie: umplutura

Tipul de coloana de fractionare: supape

Se cere sa se determine:

- Bilanturile materiele pe cele doua coloane

- Bilanturile termice pe cele doua coloane

- Inaltimea si diametrul celor doua coloane

- Necesarul de utilitati

- Pierderile de solvent

Se va alcatui schema tehnologica si de automatizare a instalatiei;

Date de echilibu pentru sistemul apa-fenol –benzen:

faza apoasa, % masa fenol Faza benzen, % masa fenol

1,7330 3,2178

1,0494 1,9567

0,7525 1,4060

0,5865 1,0972

0,4805 0,8997

0,4070 0,7624

0,3530 0,6615

0,3146 0,5842

0,2789 0,5230

0,2524 0,4735

Date suplimentare:

Viscozitatea fazei continue : =0,001 kg/m*s;

Viscozitatea fazei disperse : =0,0065 kg/m*s;

Tensiunea interfaciala : =30 dyne/cm =0,03 N/m;

1. PROIECTAREA TEHNOLOGICA A COLOANEI DE EXTRACTIE

Proiectarea tehnologica a unei astfel de coloane consta in stabilirea necesarului de echilibre , diametrului si inaltimii.

1.1 Calculul debitelor si concentratiilor in coloana de extractie

Operatia de extractie are rolul de a elimina din fluxul apos impurificat fenolul, folosind ca solvent de extractie benzenul.

Fluxurile din coloana de eztractie si concentratiile lor sunt cele prezentate in figura 1:

In figura 1 semnificatia simbolurilor este:

S2= debitul de solvent de extractie (benzenul ) , kmoli/h;

S1= debitul de solvent purtator (apa),kmoli/h;

Yn+1, Y1 –concentratiile solutului (fenolul) in solventul de extractie , kmoli solut/kmol solvent de extractie la intrarea /iesirea din coloana;

X0,Xn –concentratia solutului (fenolul) in solventul purtator , kmoli solut/ kmol solvent de purtator la intrarea/iesirea din coloana.