0,060 - 0,0002=0,099
Середні температури пари, відповідні температур верху і низу колони знаходимо по діаграмі t-х, у
при УСР У tср В=93оС=366 К
цій температурі відповідає температура верху колони, т.е.
t В=100оС=373 К
при УСР Н tср Н=100оС=373 К
цій температурі відповідає температура низу колони, т.е.
t Н=93оС=366 К
Знайдені температури відповідають температурам в колоні, визначені в даний час технологічним регламентом базового підприємства.
Приймаються температуру введення сировини колони рівний tс=97оС=370К і шляхом графічної побудови на діаграмі у, х=f (t) визначаємо мольну частку відгону сировини колони
, (2.16)
Перераховуємо мольну частку відгону сировини в масову за формулою [4, с 49]
е=(Мс/Му) е, (2.17)
де Мс - середня молекулярна вага вихідної сировини [4, с 49]
(2.18)
Му=60
L=(19,6/60) 0,2=0,065
Розраховуємо коефіцієнт корисної дії тарілки за методикою, викладеною в [2, с 356], для чого знаходимо твір коефіцієнта летючості поділюваних компонентів на динамічний коефіцієнт в'язкості їх суміші при середній температурі в колоні
tср=(tв + tн)/2, (2.19)
tср=(93 + 100)/2=96 о С=369 К
при tср=96 о С тиск насичених парів спирту та води рівні (див.таблицю 2.4)
Рсп=1 285 мм.рт.ст., Рв=666 мм рт.ст.
Коефіцієнт відносної летючості дорівнює [2, с 295]
? =Рсп/Рв, (2.20)
? =1285/666=1,93
Коефіцієнти динамічної в'язкості поділюваних компонентів прийняті при tср по таблиці 1Х [2, с 516]
МСП=0,41 сП, Мв=0,30 сП
Середній коефіцієнт динамічної в'язкості
МСР=(МСП + Мв)/2, сП, (2.21)
МСР=(0,41 + 0,30)/2=0,355 сП
отже твір?. Мср одно?. МСР=1,93. 0,355=0,685
при отриманої величині?. Мср знаходимо за рис. 7.4. [2, с 323]
Zт=0,53
Отже число дійсно необхідні для розділення суміші ІПСА з водою при заданій чіткості поділу тарілок одно
Nq=14/0,53 »27 шт
Визначення необхідного діаметра і висоти колони ректифікації
Визначаємо середні молярний маси парів в колоні
у верхній частині колони [2, с 353]:
Мср В=УСР В. Мсп + (1 - УСР В) Мв, кг/К моль
Мср В=0,418. 60 + (1 - 0,418) 18=35,6 кг/К моль
в нижній частині колони
Мср Н=УСР Н. Мсп + (1 - УСР Н) Мв, кг/К моль
Мср Н=0,099. 60 + (1 - 0,099) 18=22,2 кг/К моль
Густині пари в колоні [2, с 353]:
у верхній частині колони
? ср В=(Мср В. Те)/(22,4. Тв), (2.22)
? ср В=(35,6. 273)/(22,4. 366)=1,18 кг/м 3
в нижній частині колони
? ср Н=(Мср Н. Те)/(22,4. Тн), (2.23)
? ср Н=(22,2. 273)/(22,4. 373)=0,75 кг/м 3
Середня щільність парів в колоні [2, с 353]:
? п=(? ср В +? ср Z)/2, (2.24)
? п=(1,18 + 0,75)/2=0,96 кг/м 3
Визначаємо середню щільність рідини в колоні
у верхній частині колони
? ж В=ХСП В. ? сп + (1 - ХСП В)? в, (2.25)
де ХСП В=0,855 (за таблицею 2.3)
? сп=632 кг/м 3 - щільність спирту при температурі верху колони
Тв=366, за таблицею 1У [2, с 512]
? в=975 кг/м 3 - щільність води
? ж В=0,855. 632 + (1 - 0,855) 975=681,7 кг/м 3
в нижній частині колони
? ж Н=ХСП Н. ? сп + (1 - ХСП Н)? в, (2.26)
де ХСП Н=0,001 (за таблицею 2.3)
? сп=718 кг/м 3 - щільність спирту при температурі низу колони
Тн=373 К
? в=958 кг/м 3 - щільність води
? ж Н=0,001. 718 + (1 - 0,001) 958=...
