Файл: Расчёт ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси этанолацетон.docx

Мольные потоки питания, дистиллята и кубовой жидкости рассчитываются по формулам:

Нахождение минимального флегмового числа

Для смеси этанол-ацетон выписываем равновесные составы жидкости и пара при 760 мм.рт.ст. [3, с. 76]

Таблица 1. Данные по равновесию «жидкость-пар»

Состав жидкой фазы x, мол. доли	Состав газовой фазы y, мол. доли	Температура Т, °С
0	0	78,30
0,0139	0,0467	77,39
0,0290	0,0930	76,46
0,0454	0,1388	75,51
0,0633	0,1841	74,55
0,0829	0,2287	73,57
0,1043	0,2725	72,58
0,1277	0,3152	71,58
0,1533	0,3567	70,59
0,1810	0,3967	69,61
0,2110	0,4351	68,65
0,2430	0,4718	67,71
0,2770	0,5066	66,81
0,3128	0,5397	65,94
0,3500	0,5711	65,12
0,3884	0,6010	64,34
0,4279	0,6296	63,59
0,4680	0,6571	62,89
0,5088	0,6838	62,21
0,5500	0,7098	61,58
0,5914	0,7355	60,97
0,6330	0,7608	60,38
0,6746	0,7861	59,83
0,7162	0,8114	59,29
0,7577	0,8370	58,78
0,7989	0,8628	58,30
0,8400	0,8891	57,83
0,8806	0,9159	57,39
0,9209	0,9433	56,97
0,9607	0,9713	56,57
1	1	56,20

---

Рис. 3. Диаграмма t-x,y системы этанол-ацетон



Рис. 4. Диаграмма x-y равновесия системы этанол-ацетон

Равновесный состав жидкости на тарелке питания в случае подачи в колонну исходной смеси, нагретой до температуры кипения, равен составу исходной смеси: .

Равновесный состав пара на тарелке питания определяется по линии равновесия:



Минимальное флегмовое число:





Рис. 5. Рабочие линии при минимальном флегмовом числе

---

Нахождение оптимального флегмового числа

Определение оптимального флегмового числа производится методом итераций.

Задаём начальное значение коэффициента избытка флегмы и итерационный шаг .

Оптимальным флегмовым числом считаем флегмовое число, соответствующее минимальному объёму ректификационной колонны.

Коэффициент оптимизации .

Таблица 2. Определение оптимального флегмового числа

№ итерации	Коэф. избытка флегмы	Флегмовое число	Число теор. ступеней	Коэф. опти-мизации
1	1,1	2,0128	17,2	51,82
2	1,2	2,1958	15,06	48,13
3	1,3	2,3787	14,2	47,98
4	1,4	2,5617	13	48,68
5	1,5	2,7447	12,98	46,23
6	1,6	2,9277	12,06	47,37
7	1,7	3,1107	11,5	47,27
8	1,8	3,2936	11,38	48,86
9	1,9	3,4766	10,75	48,12
10	2,0	3,6596	10,67	49,72
11	2,1	3,8426	10,56	51,14
12	2,2	4,0256	10,16	51,06

---

Рис. 6. Определение минимума коэффициента оптимизации

Результаты итераций сведены в таблицу 2. Оптимальное флегмовое число соответствует минимуму на графике зависимости коэффициента оптимизации от коэффициента избытка флегмы или флегмового числа .

Оптимальное флегмовое число:





Рис.7. Определение условно-оптимального флегмового числа по программе
Состав пара на тарелке питания находим по уравнению рабочей линии верхней (укрепляющей) части колонны:



Для построения рабочих линий на диаграмме определяем длину отрезка, отсекаемого продолжением рабочей линии верхней (укрепляющей) части колонны на вертикальной оси:




Рис. 8. Рабочие линии при оптимальном флегмовом числе

---

---