фічно зобразити лінії робочого процесу в колоні. Колону безперервної дії від місця введення вихідної суміші ділять на дві частини: верхня частина колони називається зміцнювальної, а нижня частина - вичерпною. Для зміцнювальної частини колони рівняння лінії робочих концентрацій визначається співвідношенням (2.16):
, br/>
в якому вираз R/(R +1) є тангенс кута нахилу лінії, а відрізок, що відсікається лінією на осі y, визначається залежністю b = xp/(R +1). Для побудови ліній робочих концентрацій зміцнювальної і вичерпної частини колони відкладаємо на осі абсцис точки А, В, С (рис 2.3), відповідні складам кубового залишку xw, вихідної суміші xf і дистиляту xp, проводимо через точки А і С вертикалі до перетину з діагоналлю і отримуємо точки А1 і С1. Відкладаємо на осі ординат відрізок ОЕ, довжина якого визначається співвідношенням b = xp/(R +1). Через точки С1 і Е проводимо пряму С1Е, а через точку В - вертикаль до перетину з лінією С1Е і отримуємо точку В1. З'єднуємо точки А1 і В1 лінією А1В1. Відрізок С1В1 - лінія робочих концентрацій зміцнювальної частини колони, відрізок А1В1 - лінія концентрацій вичерпної частини колони. Число теоретичних тарілок знаходимо шляхом побудов ступінчастою лінії між лінією рівноваги і лініями робочих концентрацій в межах від xw до xp. Цю процедуру робимо 6 разів т. к. дано 6 значень b тобто відрізків ОЕ.
Кількість ступенів (Тарілок), отримані з рис.2.3 одно: 13, 9, 8, 7, 8, 5. p> Отримані значення заносимо в таблицю 13.
Таблиця 13
b
1,07
1,36
1,74
2,33
3,30
5,26
R
0,428
0,544
0,696
0,932
1,32
2,104
b
0,69
0,63
0,58
0,51
0,42
0,32
N
13
9
8
7
8
5
N (R +1)
18,564
13,896
13,568
13,524
18,56
15,52
Результати обчислень і побудов представлені на рис.2.4
В
Рис. 2.4 Визначення оптимального робочого флегмового числа
Мінімальна твір N (R +1) відповідає оптимальному робочому флегмового числа, Ropt = 0,932.
Визначення дійсного числа тарілок
Дійсне число тарілок в ректифікаційних колонах завжди більше теоретичного числа, оскільки в реальних умов рівновагу фаз в результаті контактного тепломасообміну на тарілках не досягається. Іншими словами, коефіцієнт корисної дії тарілки завжди менше одиниці. Відомо кілька методів розрахунку дійсного числа тарілок. У даному випадку ми використовуємо графоаналітичний метод, як найбільш простий і менш трудомісткий, хоча і дещо менш точний. У відповідності з цим методом дійсне число тарілок визначається за рівнянням:
(2.17)
тут h - усереднений коефіцієнт корисної дії тарілки для всієї колони в цілому [4, стор 65];
N - теоретичне число тарілок.
За літературними даними к. п. д. тарілки змінюється в межах h = 0,2 Вё 0,9. При виборі значення к. п. д. тарілки можна користуватися узагальненим графіком [4, стор 32] Залежно к. п. д. від твору відносної летючості a на динамічний коефіцієнт в'язкості m (у мПа * с) суміші, що переганяється.
Відносну летючість визначають за формулою:
(2.18)
де, y * і x * - відповідно рівноважні склади парової та рідкої фаз на відповідних тарілках (y * нк = 0,712, x * нк = 0,212). p> y * і x * визначаємо з рис. 2 при середній температурі верху і низу колони:.
В
Динамічний коефіцієнт в'язкості суміші визначається за формулою:
(2.19)
де, m - динамічна в'язкість речовин (Метанолу, формальдегіду та води) при tср, Па * с;
М - молекулярні маси речовин (метанолу, формальдегіду та води);
ТСР - середня температура в До (81,6 + 273 = 354,6 В° С).
Розраховуємо в'язкість води та метанолу при tср. = 81,6 В° С:
Дані взяті з довідника [5, стор 61].
При температурі 80 В° С в'язкіс...
