ок - визначення гідравлічного опору апарата; Розрахунки ректіфікаційніх колон базуються на загально фізико-хімічьніх закономірностей. До нашого часу в достаточно для практичного тасування об'ємі розроблено графоаналітічній метод кінетічного сум ректіфікаційного апарата для розділення бінарніх систем.
2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК
2.1 матеріальний розрахунок
Розрахунок масової кількості віхідної суміші, дистиляту та кубового залишком, кг/опер.
Gp кг/год - масова витрати дистиляту; w кг/год - масова витрати кубового залишком;
З Рівняння матеріального балансу:
де GP, GW, GF - Масові кількості віхідної суміші, дистиляту та кубового залишком, кг/опер;
- концентрація легколеткого компоненту у віхідній суміші, дістіляті та кубовому залишком, відповідно, в масових частко або масових відсотках.
Для подалі розрахунків віразімо концентрації живлення, дистиляту и кубового залишком в молярна частко:
Живлення:
дистилят:
Кубової Залишок:
де xW, xF, xP - Мольную частко легколеткого компонента у бінарній суміші;
Мб, в - молярна маса даного компоненту у суміші, кг/кмоль.
Побудова графіків рівновагі у координатах t - х, у та у * - х
У технічних розрахунках, за звичаєм, Використовують експериментальні дані фазової рівновагі. Для сумішей, около до ідеальних, дані фазової рівновагі можливо розрахуваті на підставі Законів Рауля та Дальтона.
Схема розрахунку: знаходімо температури кіпіння легколеткого та важколеткого компонентів при двох довільно Вибраного лещатах. У координатах ln Р ~ 1/Т будуємо графічну залежність у виде двох прямих ліній. Температурний Інтервал розбіваємо в діапазоні температур кіпіння чистих компонентів при атмосферному тиску на Рівні проміжкі. Для кожної температури у Цьом інтервалі за графіком знаходімо пружність парів чистих компонентів, а потім розраховуємо молярні Частки легколеткого компонента у рідіні та Парі. Помощью розрахунку будують графіки рівновагі.
Таблиця 1 - Обчислення рівноважного складу фаз
t oCРб, мм.рт.ст.Рт, мм.рт.ст.П, мм.рт.ст. 80760330,07601184852333,0760 88957379,5760 921078432,0760 961204492,5760 1001344559,0760 1041495625,5760 1081659704,5760 1101748760,076000
Рис. 2 - Діаграма рівновагі в координатах t - х
Рис. 3 - Діаграма рівновагі в координатах у * - х
Визначення флегмового числа
флегмовое число є основним параметром, Який візначає завдань степень розділення в процессе ректіфікації та поклади від багатьох величин, Які по різному вплівають на розміри апарата та експлуатаційні витрати.
Розрахунок флегмового числа з урахуванням усіх впливаючих на него факторів й достатньо складним, тому в інженерніх розрахунках корістуються набліженімі методами.
При періодічному процессе ректіфікації склад Рідини в кубі колони во время процесса розділення безперервно змінюється, частко легколеткого компонента зменшується від ХF на качана процесса до хW в кінці. Відповідно безперервно змінюються и умови розділення по всій колоні.
Процес періодічної ректіфікації можна Проводити двома способами:
3 постійнім складом дистиляту (флегмовое число при цьом Постійно змінюється);
3 постійнім флегмовое число (склад дистиляту при цьом Постійно змінюється).
Робота з постійнім складом дистиляту
У початковий момент перегонки, коли склад Рідини в кубі дорівнює початково складу ХF мінімальне флегмового числа розраховується як и для безперервної ректіфікації.
де Y * F - мольна частко легколеткого компоненту у Парі рівноважному зрідіною живлення.
У ході процесса вміст легколеткого компоненту суміші у куоі зменшується и для Збереження постійного складу дистиляту флегмовое число повинною безперервно збільшуватіся. Найбільше значення Rmin буде в кінцевій момент перегонки, коли склад Рідини в кубі досягає заданої величини Xw. Для цього моменту значення мінімального флегмового числа розраховується согласно вирази.
де Y * w - мольна частко легколеткого компонента у Парі, рівноважному з кубів залишком (дів. рис. 2).
Робоче флегмовое число для кінцевого моменту перегонки:
Де (1,4 - 5) -коефіцієнт надлишком флегми.
Середнє значення мінімального флегмового числа для Всього процесса візначається согласно з формулою:
