Optimalizace průmyslové rektifikační kolony na základě naměřených rovnovážných dat kapalina-pára

Autor: Tomáš Tlustý

Ročník: 5.

Ústav: Ústav organické technologie

Školitel: Ing. Miroslav Petrisko, CSc.

Data rovnováh g-l potřebná k simulaci rektifikačních kolon nejsou často v literatuře, vzhledem k počtu chemických látek a jejich kombinacím ve formě směsí, k dispozici. Někdy jsou tato data dokonce nesprávná. Jedním z úkolů této práce bylo experimentální měření rovnováhy g-l systému N,N- dimethylaminoethanol ( DMAE )—voda. Příkladem nesprávnosti literárně uváděných dat je azeotrop daného systému při tlaku 25 kPa. V literatuře je uveden pro tento tlak azeotrop o obsahu 1,8 hm.%  DMAE. Námi uskutečněná měření jeho výskyt při daném tlaku vylučují.

            Rovnovážná data g-l byla měřena metodou diferenciální destilace. Na základě získaných dat byly pomocí programu Aspen plus vyhodnoceny parametry Wilsonovy rovnice. Popis rovnováhy g-l byl pak použit pro simulaci existující průmyslové rektifikační kolony s cílem zjistit optimální polohu nástřikového patra zajištující nejmenší obsah DMAE v destilátu. Tato poloha se výrazně liší od polohy užívané v praxi. Změnou nástřikového patra na námi zjištěnou polohu by se dle simulace dosáhlo řádově menších hodnot obsahu DMAE v destilátu, který způsobuje ekologické obtíže. Dále byl simulován vliv počtu teoretických pater na složení destilátu. Zvýšení počtu teoretických pater kolony lze provést záměnou části kloboučkových pater  za orientovanou výplň.