Рис. 7. Технологическая схема ректификационной установки

Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка х_W, т.е. обеднен легколетучим компонентом. Таким образом, пар, выходящий из куба – испарителя и представляющий собой почти чистый труднолетучий компонент, по мере движения вверх обогащается легколетучим компонентом и покидает колонну в виде почти чистого пара легколетучего компонента. Для полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава х_Р, получаемой в дефлегматоре-6 путем конденсации пара, выходящего из колонны.

Пар конденсируется в дефлегматоре, охлаждаемом водой. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения – дистиллята, который охлаждается в теплообменнике - 7 и направляется в промежуточную емкость - 8. Флегма, стекая по колонне и взаимодействуя с паром, обогащается труднолетучим компонентом.

Из куба – испарителя отводят нижний продукт или кубовый остаток.

Из кубовой части колонны насосом - 9 непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике - 10 и направляется в емкость - 11.

2. Технологический расчет

2.1. Материальный баланс колонны

2.1.1. Уравнение материального баланса

<sub>(1)

(2)</sub>

2.1.2. Содержание легколетучего компонента:

- в исходной смеси;

в дистилляте;

- в кубовом остатке;

массовый расход по дистилляту G_D = 3300 кг/ч = 0,92 кг/c.

Обозначим массовый расход по исходной смеси G_F кг/c, кубового остатка через G_W кг/c.

Уравнение материального баланса ректификационной колонны непрерывного действия имеет вид:

(3)

G_F = 3300 + G_W ;

0,11G_F

---

= 3300*0,93 + 0,015G_W

363 + 0,11 G_W = 3069 + 0,015G_W

0,095 G_W =2706

G_W = 28484,2 кг/ч =7,39 кг/c

G_F = 3300 + 28484,2 = 31784,2 кг/ч = 8,8 кг/c.

(4)

2.2. Рабочее флегмовое число

2.2.1. Пересчет состава фаз из массовых долей в мольные


где - молекулярная масса этилацетата ( )

- молекулярная масса толуола ( )




2.2.2. Концентрация легколетучего компонента в паровой фазе

Исходные данные введем в табл. 1 [10]:

Таблица 1

Данные по парожидкостному равновесию для системы этилацетат-толуол при нормальном давлении

x, кмоль/кмоль смеси	y, кмоль/кмоль смеси	T, °C
2,1	6,4	108,82
3,2	9,7	107,87
4,8	13,7	106,94
10,7	26,5	103,46
17,5	39,1	99,80
27,0	52,8	95,51
28,3	54,5	95,02
36,5	62,9	92,09
45,2	70,3	89,22
59,8	80,0	85,16
65,6	83,7	83,55
71,5	8 Продолжение таблицы 1. 6,7	82,25
77,3	89,9	81,14
83,5	92,8	79,91
89,1	95,3	78,80
92,2	96,7	78,39
95,4	98,0	77,81
97,0	98,7	77,60

---

По данным табл. 1 построим диаграмму равновесия x,y:



Рис. 8. Диаграмма равновесия между паром (у) и жидкостью (х) при постоянном давлении

Из рисунка 7 найдем значение
2.2.3. Минимальное флегмовое число



2.2.4. Рабочее флегмовое число R

Определяем рабочее флегмовое число R по формуле:



где β – коэффициент избытка флегмы (берем произвольно).



;

;







Рассчитаем число B:

---

ЧГУ.Д.ПК.240301.000.108. ПЗ

ис. 10 - Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у) при флегмовом числе R₂=4,86



Рис. 11. - Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у) при флегмовом числе R₃=1,57



Рис. 12. - Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у) при флегмовом числе R₄=2,1



Рис. 13.- Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у) при флегмовом числе R₄=2,1



Рис. 14. - Диаграмма равновесия между паром (х) и жидкостью (у) при флегмовом числе R₄=22,5

Полученное количество теоретических тарелок занесем в таблицу 2:

Таблица 2

Данные для нахождения R рабочего флегмового числа

R	3,78	4,86	6,3	8,46	11,88	22,5
Nт	14	12	10	8	7	6
	66,92	58,6	73	75,68	90,16	141

где – минимальное произведение, пропорциональное объему ректификационной колонны ( – число ступеней изменения концентраций или теоретических тарелок, а

---

– расход паров).

По данным табл. 2 построим график зависимости:



Рис. 15. – График зависимости N_т от N_т·(R-1)
Из рисунка 14 находим, что R=4,8

2.3. Средние массовые расходы по жидкости и пару

2. 3.1. Средний мольный состав жидкости в верхней и нижней частях колонны








где - состав исходной смеси, - состав кубового остатка, - состав дистиллята.

2.3.2. Средние мольный массы жидкости в верхней и нижней частях колонны



где - молекулярная масса этилацетата; - средний мольный состав жидкости в верхней части колонны; - молекулярная масса толуола.





где - молекулярная масса этилацетата; - средний мольный состав жидкости в нижней части колонны; - молекулярная масса толуола.



2.3.3. Мольная масса исходной смеси



где - молекулярная масса этилацетата;

---

Смотрите также файлы

• Кафедра экономики и управления.docx

• Урок Мотивация выбора профессии психолог Понятие мотив, мотивация.pdf

• Исследование работы операционных усилителей и основных схем включения.docx

• Банк теоретических вопросов к экзамену (квалификационному) по пм01 Диагностическая деятельность Диагностика в терапии.docx

• Вне Союза оставались южные немецкие государства Бавария, Саксония, Вюртемберг, Баден и другие.docx