Расчёт для 60 ^оС приведен ниже:

где п = 950 мм рт.ст. - давление в колонне; Рсу, Рчху -давление насыщенных паров сероуглерода и четыреххлористого углерода соответственно.

						Ёист
					КЛ.18030Ю3-3ОЗО/31к543.2О230ОЛЗ	э
Изи	Ёист	№ докум.	Подпись	Дата		3

---

x'-M_cv

х = -

% ^су ^{+ (1} Х^Мчху

0,699-76

0,699-76 + (1-0,699)-154

0,534;

(2.5)

У’-Мсу

У’Мсу + (1-у^г)Мчху

0,857-76

0,857-76 + (1-0,857)-154

0,747

(2.6)

где Мсу =76; Мчху=154 - мольная масса сероуглерода и четыреххлористого

углерода.

Кривые равновесия и изобар строятся по массовым концентрациям

(рисунок 2.1).


Рисунок 2.1 - Кривые равновесия и изобар

Из графика t- х,у по изобаре пара (верхняя кривая) определяем температуру паров дистиллята с верхней тарелки - tD=55 ^оС, а по изобаре жидкости (нижней кривой) - температуру жидкого остатка tW=80,5 ^оС. Зная долю отгона (е), можно определить температуру ввода сырья в колонну (tL), используя графики у - х и t- х,у. Для этого проведём линию АВ с тангенсом угла наклона

						Ёист
					КЛ18.030103-3030/31к.5432023.00ЛЗ	/
Изм	Ёист	№ докум.	Подпись	Дата		4

---

1-е

е


1-0,38

0,38


-1,63


(2.7)




Линия АВ является линией питания, на которой пересекаются точки рабочих линий верхней и нижней части ректификационной колонны. Точкой пересечения линии питания с кривой равновесия фаз (т. А) определяют состав образовавшихся паровой (уо=0,54) и жидкой (хо=0,31) фаз в эвапарационной секции колонны. На графике изобар откладываются эти значения и определяется температура ввода сырья tL= 71,5 ^оС.

Ректификация осуществляется с применением острого орошения, которое подается в колонну в переохлажденном виде. Хладоагентом является вода с максимальной температурой 20 ^оС. Учитывая разницу температур воды и продукта в конденсаторе - холодильнике, которая составляет 15 ^оС, принимаем температуру холодного орошения 35 ^оС [7].

4. 
   Определение флегмового числа и числа теоретических тарелок
   

Определяем минимальное флегмовое число:







^min

Ур^-Уо

Уо^-Хо

0,97-0,54

0,54-0,31

1,83

(2.8)

где yD> - содержание сероуглерода в дистилляте; уо и х,, - координаты точки А.

Оптимальное флегмовое число определяем по рекомендациям Джиллиленда:

R =1,35Rmin + 0,35 (2.9)

R= 1,35 • 1,8 + 0,35 = 2,8

Число теоретических тарелок определяется по графику (рисунок 2.1). Проведем рабочую линию укрепляющей части колонны через точку С, которая лежит на диагонали диаграммы у - х, до пересечения с линией питания (точка D). Тангенс угла наклона линии равен

						Ёист
					КЛ.18030Ю3-3ОЗО/31к543.2О230ОЛЗ	Г
Изи	Ёист	№ докум.	Подпись	Дата		5

---

(2.10)

Абсцисса точки С - x_D соответствует составу дистиллята y_D. Точку D соединяют с точкой Е, которая также лежит на диагонали и характеризует состав остатка x_w. DE является рабочей линией нижней части колонны. Затем строится ступенчатая линия между равновесной кривой и ломаной линией СDE. Количество теоретических тарелок равно количеству ступеней изменения концентраций [7].

В ходе построения получили: верх колонны имеет 8, а низ - 6 теоретических тарелок.

5. 
   Тепловой баланс колонны
   

Для того, чтобы определить необходимые затраты тепла и холода составляют тепловой баланс колонны.

Уравнение теплового баланса:



(2.11)
^L(e ■ ^rL ^{+ C}l ’ ^tL ^{)+ B D} ’ ^Cx ’ ^tx ^{+ W} ’ ^CW ’ ^tW ^{+ d}>

где L, D, W - массовые расходы сырья, дистиллята и остатка, кг/с; rL - теплота испарения сырья, кДж/кг; cL,cx,cW - удельные теплоемкости сырья, холодного орошения и остатка, кДж/кг •град; tb,tx,tw - температуры ввода сырья, холодного орошения и остатка, ^оС; В - тепло кипятильника, кВт; d' - тепло отводимое в конденсаторе - холодильнике, кВт.

При использовании холодного острого орошения тепло, которое отводится в конденсаторе - холодильнике определяют из уравнения теплового баланса укрепляющей части колонны:



d'

Ёист
(2.12)

КП.18.03.01.03-3030/31к.543.2023.00.ПЗ где rD- теплота испарения (конденсации) паров верха колонны, кДж/кг; c_D - удельная теплоёмкость дистиллята при температуре конденсации

---

t_D, кДж/ кг • град.







Изм

Ёист

№ докум.

Подпись

Дата

Теплофизические свойства смеси компонентов определяют следующим образом:



(2.13)
= V xr , с= V хс

смi i зсмi i

где xi, ri, ci - массовая доля, теплота испарения, удельная теплоёмкость i- того компонента в рассматриваемом сечении при соответствующей температуре.

Теплофизические свойства сероуглерода, четыреххлористого углерода и их смесей для расчёта теплового баланса колонны представлены в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Теплофизические свойства сероуглерода, четыреххлористого углерода и их смесей

Компонент	Удельная теплоёмкость жидкости, кДж/кгтрад, при температуре, оС					Теплота испарения, кДж/кг, при температуре, оС
	35	55	71,5	80,5	55		71,5
Сероуглерод	1,010	1,024	1,034	1,039	347,500		336,100
Четыреххлористый углерод	0,885	0,915	0,937	0,948	203,000		197,400
Среднее значение величины	1,010	1,02	0,98	0,95	341,72		252,88

---

Смотрите также файлы

• Роль педагога в становлении личности.docx

• Цех по производству теплоизоляционных полистиролбетонов.docx

• Задание 1 Ответ на вопросы Что такое нормативнометодическое обеспечение Ответ.docx

• Формирование отчета о движении денежных средств предприятия.docx

• Руководитель решил мотивировать своего сотрудника, предложив ему новую творческую задачу, выполнение которой будет способствовать его более полной самореализации.docx