ежностей температури кипіння рідини від її складу і температури насичених парів від їх складу. Для її побудови використовуються дані розрахунку рівноважних складів парової та рідкої фаз (таблиця 2). Спочатку в координатах t-х наносять точки, відповідні температур кипіння рідини і рівноважним її концентраціям Х. Через знайдені точки проводять плавну лінію, яка носить назву лінії кипіння рідини (рис. 2). Потім на цю ж діаграму наносять точки, відповідні температур кипіння і рівноважним складам пара У *. Отримані точки так само з'єднують плавною лінією, яка називається лінією насичення (або конденсації) рис. 2.
Діаграма t-х-у є основою для технологічного розрахунку процесів розділення рідких сумішей ректифікацією, оскільки з її допомогою по відомим значенням складів парів і рідин в будь-якій точці апарату визначаються значення локальних температур, а так само вирішується зворотна задача.
Температура кипіння вихідної суміші 128,0 0С
Температура кипіння дистиляту 112,5 0С
Температура кипіння кубового залишку 143,2 0С
а) Середня температура пара у верхній частині колони
при 0С
б) Середня температура пари в нижній частині колони
при 0С
Рис. 2. Діаграма рівноваги між парою і рідиною в координатах tx, y
3.2 Густині парів в колоні
а) у верхній частині колони
кг / м? (3.1)
б) в нижній частині колони
кг / м? (3.2)
в) Середня щільність пари в колоні:
кг / м? (3.3)
3.3 Густині рідин в колоні
Визначимо щільність рідини, що знаходиться в колоні:
Густині рідких ксилолу і толуолу близькі. Температура кипіння дистиляту при 0,912 дорівнює 112,5 0С, температура кипіння кубового залишку при дорівнює 143,2 0С.
Щільність рідкого ксилолу (угорі колони) 868,1 кг / м?
Щільність рідкого толуолу (внизу колони) 880,8 кг / м?
Приймаємо середню щільність рідини в колоні:
(3.4)
.4 Гранична швидкість пари в колоні
фіктивні швидкість пара (вона ж гранично - допустима) можна розрахувати за різними методиками, викладеним в довідковій літературі. При цьому, швидкість розраховується окремо для верхньої та нижньої частин колони. Для колпачкових тарілок граничну швидкість розраховуємо за формулою:
(3.5)
тут wn - швидкість пари в м / с; d к - діаметр ковпачка в м; hк - відстань від верхнього краю ковпачка до вишерасположенной тарілки, м.
Попередньо приймемо, відстань між тарілками, висоту ковпачка, Тоді:
Приймемо робочу швидкість пара на 30% менше граничної:
Середня швидкість пари в колоні:
3.5 Діаметр колони
Діаметр колони розрахуємо за рівнянням:
(3.6)
(3.7)
Раціонально прийняти стандартний діаметр обичайки
Об'ємна витрата парів:
Об'ємна витрата парів у верхній частині колони:
Об'ємна витрата пари в нижній частині колони:
4. Визначення числа тарілок...
