Metanol su karışımı için çok kademeli destilasyon kolonunun dinamiği ve kararlılığı

Abstract

ÖZET Çok kademeli ayırıcıların, çeşitli amaçlarla kullanılabilmesi, elde edilecek ürün özelliklerine göre sistemin ekonomik olmasına bağlıdır. Bunun belirlenebilmesi için sistemi tanımlayan fonksiyonların çözülmesi gerekir. Bilgisayar kullanımının yaygınlaşması ile, bu tür sistemlerin çözümü, sayısal analiz yöntemleri ile yapılmaktadır. Bu araştırmada, bölümümüzde bulunan total yokuştur uçul u sekiz kademeli destilasyon kolonunda ağırlıkça % 40' lık metanol su karışımının istenilen ürün özelliklerine göre ayrıştırılıp, ayrıştırılamıyacağının incelenmesi amaçlanmıştır. Araştırmanın ilk kısmında, kademe yüksekliği ve iç çapı bilinen destilasyon kolonu için, kullanılması düşünülen elek tipi tepsilerin geometrik özellikleri ile tepsi veriminin birim olacağı buhar sıvı hız sınırları belirlenmiştir. Araştırmanın diğer kısmında birim tepsi verimi ve minimum geri döngü oranı için 1 00 İt/saat` lik ağırlıkça % 40 metanol içeren, metanol su karışımının, total yoğuşturuculu sekiz kademeli destilasyon kolonunda, üst üründe minimum % 70, alt üründe maksimum % 10 metanol olarak ayrışması incelenmiştir. Bu incelenme sonunda, kademelere göre buhar ve sıvı akımlarının toplam ve bileşen akış hızlan, kademe sıcaklıkları, yoğuşturucudan uzaklaştırılacak ve buharlaştırıcıya aktarılacak ısı miktarları, alt ve üst ürün miktarları ile kompozisyonları belirlenmiştir. Bulunan sonuçlar grafiğe geçirildiğinde Mc Cabe Thiele metoduna göre sapma göstermemektedir. Burada örnek olarak ikili sistemin çözümü için kullanılan non-lineer optimi2asyon yöntemi benzer şekilde çok bileşenli sistemlere 'de uygulanabilir.

SUMMARY Using of the multistage separators for different purposes depends on the economics of the system according to product specifications. This is done through calculation of the functions which describes the system and the solutions are done by numerical analysis because of widespread usage of computers. In this research, separation of methanol water solution in accord with the desired product specification was examined with eight stages of distillation column including total condenser, which is present in our department. In the first p8rt of the research, geometry of the sieve trays in consideration for application and velocities of the vapor and liquid flow for unit tray efficiency were determined for the present diameter and height of the stage?; of a column. On the other part of the research, separation of 100 It/hour methanol- water feed which contained 40% methanol as weight basis, into top product containing 10% methanol a?; minimum and bottom product containing 1 0% methanol as maximum was examined with eight stages distillation column including total condenser for a unit tray efficiency and minimum reflux ratio. At the end of the this assessment, component and total flow rates of liquid and vapor flows, temperatures of stages, heat removed from condenser and heat supplied with the reboiler, composition and amount of the top and bottom products were calculated for stages. If the results are expressed in graphics, this will not stow deviation from Mc Cabe Thiele method. Here, non-linear optimization procedure is used for solution of binary systems, but this could apply to multicomponent systems as the same technique.