/кмоль суміші
Середні молярний маси рідини відповідно верхньої і нижньої частин колони:
=0,57 · 32 + (1 - 0,57) · 18=25,99 кг/кмоль
=0,11 · 32 + (1 - 0,11) · 18=19,56 кг/кмоль
Мольная маса відповідно вихідної суміші і дистиляту:
кг/кмоль
кг/кмоль
Підставами розраховані величини в рівняння і отримаємо:
Середні масові потоки пара у верхній і нижній частинах колони:
[1, c.230, ф.6.7]
, - середні молярний маси парів у верхній і нижній частинах колони:
[1, c.230, ф.6.8]
Середні молярний склади парів для верхньої і нижньої частин колони (0,98):
(0,98 + 0,55)/2=0,77 кмоль/кмоль суміші
(0,21 + 0,55)/2=0,38 кмоль/кмоль суміші
.2 Швидкість пара і діаметр колони
) Гранична швидкість пара для ситчатих тарілок визначається за формулою:
с=0,058 при відстані між тарілками 400мм [2, c.314, мал.7.2].
Визначаємо середні температури парів і рідини за даними рівноваги
72 ° С
87,5 ° С
Щільність рідини і пара у верхній і нижній частинах колони при середніх температурах в них:
При середній температурі верхній частині 72 ° С щільності рідкого метанолу та води відповідно рівні 749 кг/м3 і 977 кг/м3 [2, c.495, т.IV]
За законом адитивності:
=749 · 0,57 + 977 · 0,43=847 кг/м3
При середній температурі нижній частині 87,5 ° С щільності рідкого метанолу та води відповідно рівні 727 кг/м3 і 966 кг/м3 [2, c.495, т.IV]
За законом адитивності:
=727 · 0,11 + 966 · 0,89=939 кг/м3
Допустима швидкість верхньої та нижньої частини колони відповідно дорівнює:
1,84 м/c
) Орієнтовний діаметр колони:
Діаметр колони у верхній частині колони:
[1, c.231, ф.6.12]
Діаметр колони в нижній частині колони:
=(0,82 + 0,77)/2=0,8 м
Виберемо стандартний діаметр обичайки колони: [1, c.197]
d=0,8 м. При цьому робоча швидкість пара:
1,84 м/с
За [1, c.216] вибираємо стандартну Сітчатие тарілку ТС діаметром 800 мм:
Вільне перетин колони S=??0,51 м?;
Периметр зливу Lc=0,57 м;
Відносна площа для проходу парів Fc=9%;
Робоче перетин тарілки ST=0,41 м?;
Діаметр отвору d=4 мм;
Крок між отворами t=8 мм;
Маса m=21 кг.
Швидкість пара в робочому перетині тарілки:
1,84 · 0,785 · 0,82/0,41=2,25
.3 Висота світлого шару рідини на тарілці і паровміст барботажного шару
Для ситчатих тарілок висоту шару рідини h0 знаходимо за формулою для верхньої частини колони:
[1, c.239, ф.6.39]
Для нижньої частини колони:
=0,03м - висота зливний перегородки;
питома витрата рідини на 1 метр ширини зливний перегородки у верхній частині колони;
питома витрата рідини на 1 метр ширини зливний перегородки в нижній частині колони;
метанолу у верхній частині колони; [2, c.509, XXIV]
- води у верхній частині колони;
- метанолу в нижній частині колони;
- води в нижній частині колони;
0,57 · 18,28 + 0,43 · 64,04=37,91 мН/м
0,11 · 16,84 + 0,89 · 61,12=56,18 мН/м
В'язкість рідини у верхній частині колони:
0,3144 мПа · с [2, c.499, т.IX]
0,4018 мПа · с
0,2700 мПа · с
0,3278 мПа · с
=0,57 · 0,3144 + 0,4018 · 0,43=0,35 мПа · с
=0,11 · 0,2700 + 0,3278 · 0,89=0,32 мПа · с
Для верхньої частини колони:
паросодержания барботажного шару? знаходять за формулою:
Для верхньої частини колони:
Для нижньої частини колони:
2.4 Коефіцієнти дифузії і в'язкості парів
Коефіцієнти дифузії в рідини для верхньої частини колони:
[1, c.234, ф.6.22]
[1, c.234, ф.6.24]
0,57? 0,584 + 0,47? 1=0,76 мПа? з
0,11? 0,584 + 0,89? 1=0,95 мПа? з
В'язкості метилового спирту та води взяті при 20 ° С [2, c.499, т.IX].
Густині метилового спирту та води взяті при 20 ° С [2, c.495, т.IV]
тут
А=1,19, В=4,7 [2, c.278]
v1=59,24 - молярний обсяг метанолу
v2=18,9 - молярний об'єм води; [2, c.277, т.6.3]
Коефіцієнт дифузії в рідини для нижньої частини колони:
Коефіцієнт дифузії парів у верхній частині колони:
Коефіц...
