сітчастий, камера рівнеміра, пристосування для вивірення).
Матеріал інших складальних одиниць - сталь 3 ГОСТ 380-71. Матеріал прокладок - пароніт ПОН - 1 ГОСТ 481-80.
3. Технологічний розрахунок
Матеріальний баланс колони.
Рівняння матеріального балансу.
Продуктивність колони по дистилляту Р і кубовому залишку W.
Робоче флегмовое число.
Перерахунок складу фаз з масових часток в молярний.
, де - молекулярна маса метанолу (), - молекулярна маса води.
Концентрація легколетучего компонента в паровій фазі.
Вихідні дані введемо в табл. 1:
Табл. 1 - Дані по парожідкостная рівноваги для системи метанол-вода при нормальному тиску
x, кмоль / кмоль смесіx, кмоль / кмоль смесіT, ° C 001000,020,13496,40,040,2393,50,060,30491,20,080,36589,30,10,41887,70,150,51784,40,30,665780,40,72975,30,50,77973,10,60,82571,20,70,8769,30,80,91567,50,90,958660,950,979651164,5
За даними табл. 1 побудуємо діаграму рівноваги x, y : знаходимо:
Мінімальне флегмовое число.
Робоче флегмовое число R.
, де в - коефіцієнт надлишку флегми (беремо довільно).
Розрахуємо число B :
Побудуємо діаграми рівноваги x, y . На діаграмах відкладемо значення В , потім побудуємо робочі лінії зміцнювальної і вичерпної частини колони і нанесемо лінії позначають теоретичні тарілки. За кількістю піків, визначимо число теоретичних тарілок ( N т ).
Таблиця 2. Результати розрахунків флегмового числа.
b 1.051.351.752.353.3R1.642.112.733.675.15N64.94.543.7 15.8415.23916.78518.6822.755
де - мінімальне твір, пропорційне обсягу ректифікаційної колони (- число ступенів зміни концентрацій чи теоретичних тарілок, а - витрата парів).
За даними табл. 2 побудуємо графік залежності:
Малюнок 1 - Графік залежності N т від N т · ( R +1).
З рис. 1 знаходимо, що.
Середні масові витрати по рідини і пару.
Середній молярний склад рідини у верхній і нижній частинах колони.
Середні молярний маси рідини у верхній і нижній частинах колони.
Мольная маса вихідної суміші.
Середні масові витрати по рідини для верхньої і нижньої частин колони.
де - мольна маса дистиляту ( ).
Середній молярний склад пара у верхній і нижній частинах колони.
За діаграмою рівноваги пар-рідина суміші метанол-вода знаходимо:
Середні молярний маси пара у верхній і нижній частинах колони.
Середні масові витрати пара у верхній і нижній частинах колони.
4. Діаметр колони і швидкість пара
Середня температура верху і низу колони
Скориставшись діаграмою залежності концентрацій в паровій і рідкій фазі від температури, визначаємо, чтотемпература в середній частині колони дорівнює що відповідає
у верхній частині температура і в нижній частині температура ().
Малюнок 2. txy діаграма метанол-вода
Тоді середні температури рівні:
Густині рідкої і парової фази.
Щільність рідкої фази у верхній частині колони.
При середній температурі верхній частині щільності рідких метанолу та води рівні відповідно: і
За законом адитивності:
Щільність рідкої фази в нижній частині колони.
При середній температурі нижній частині 91 ° С, щільності рідких метанолу та води рівні відповідно: і
За законом адитивності:
Щільність парової фази у верхній і нижній частині колони.
;
Максимальна швидкість пара і діаметр верхній частині колони.
Приймаються відстань між тарілками Н= 400 мм. Подальшим розрахунком перевіримо правильність прийнятого значення.
Об'ємна витрата пара.
Коефіцієнт л.
k 1=1 (для ковпачкових тарілок),=520.
Коефіцієнт.
(при), (для ковпачкових тарілок).
Максимально допустима швидкість пара.
Діаметр верхньої частини колони.
Максимальна швидкість пара і діаметр нижньої частини колони.
Об'ємна витрата пара.
Коефіцієнт л.
Коефіцієнт.
Максимально допусти...
