Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число

Научная литература / Ректификационная установка непрерывного действия для разделения 4,1 т/ч бинарной смеси ацетон - этанол / Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число
Страница 1

Содержание легколетучего компонента:

-

в исходной смеси;

- в дистилляте;

- в кубовом остатке;

т/ч кг/с - производительность по исходной смеси.

Производительность колонны по дистилляту Р кубовому остатку W определим из уравнений материального баланса колонны:

Отсюда находим:

кг/с

кг/с

Нагрузки ректификационной колонны по пару и жидкости определяются рабочим флегмовым числом R; его оптимальное значение Rопт можно найти путём технико-эконо­мического расчета. Используют приближенные вычисления, основанные на определении коэффициента избытка флегмы (орошения) b=R/Rmin . Здесь Rmin- минимальное флегмовое число:

,

где xF и xP- мольные доли легколетучего компонента соответственно в исходной смеси и дистилляте, кмоль/кмоль смеси; yF´- концентрация легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесью, кмоль/кмоль смеси.

Один из возможных приближенных методов расчета R заключается в нахождении такого флегмового числа, которому соответствует минимальное произведение N´(R+1), пропорциональное объему ректификационной колонны (N - число ступеней изменения концентраций или теоретических тарелок, определяющее высоту колонны, а (R+1)- расход паров и, следовательно, сечение колонны) .

Определим R . Пересчитаем составы фаз из массовых долей в мольные по соотношению

кмоль/кмоль см.

где Mccl4 и Мтол - молекулярные массы соответственно хлороформа и бензола, кг/кмоль.

Аналогично найдем:

кмоль/кмоль см.

кмоль/кмоль см.

- определяем по графику

Тогда минимальное флегмовое число равно:

Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы b, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состав пара y состав жидкости х (рис.2) находим N. Результаты расчетов рабочего флегмового числа представлены на рис.3 и приведены ниже:

Таблица 1

b

1,05

1,5

2,0

2,5

5,0

R

1,974

2,82

3,76

4,7

9,4

N

26

18,5

16

14,5

11

N(R+1)

76,8

70,67

76,16

82,65

114,4

Условно-оптимальное значение R=3,032

Страницы: 1 2

Смотрите также

Этанол
  Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом.   Они могут рассматр ...

Билеты по химии органика и неорганика
...

                        Выводы:
1.         Синтезированы и охарактеризованы бета-дикетонаты палладия. 2.         Проведено исследование колебател ...