454 ° C
Теплота згоряння: 876,1 кДж/моль
1.3 Технологічний розрахунок апарату [10]
1.3.1 Матеріальний баланс
Матеріальний баланс всієї колони ректифікації може бути представлений двома рівняннями:
по всьому продукту:
;
по легколетучего компонента:
,
де х f, х D, х w - молярні склади (молярний частки) низькокиплячого компонента (НК) відповідно в вихідної суміші, дистилляте і кубовому залишку.
Для подальших розрахунків необхідно концентрації вихідної суміші, дистиляту і кубового залишку виразити в мольних частках.
Харчування:
дистилят:
Кубовий залишок:
де х А - мольна частка низькокиплячого компонента в рідини;
М А - молекулярна маса низькокиплячого компонента, кг/кмоль;
М Н2О=18 кг/кмоль
М В - молекулярна маса висококиплячих компонента, кг/кмоль;
М КК=60 кг/кмоль
Визначимо мінімальне число флегми з рівняння:
;
де=0,82 - мольна частка води в парі, рівноважному з рідиною харчування, визначаємо по малюнку 2.
Робоче число флегми визначаємо з рівняння:
R=1,3 *
=; =
Крива рівноваги для системи вода-оцтова кислота була побудована за значенням, вказаним в таблиці 1.
Таблиця 1 - Рівноважний складу системи вода-оцтова кислота. [5]
Рівняння робочих ліній:
а) верхньої (зміцнювальної) частини колони
;
y=
б) нижньої (вичерпної) частини колони
y =;
Відносний молярний витрата харчування:
F =;
F==
Малюнок 2 -кривих рівноваги вода-оцтова кислота
1.3.2 Визначення швидкості пара і діаметра колони
Розраховуємо середні концентрації низькокиплячого компонента в рідині: ректифікаційної установка оцтова кислота
а) верхньої (зміцнювальної) частини колони:
;
== 0,86
б) нижньої (вичерпної) частини колони:
;
== 0,37
Середні концентрації пара знаходимо по рівняннях робочих ліній:
а) верхньої (зміцнювальної) частини колони:
б) нижньої (вичерпної) частини колони:
Середні температури пари визначаємо по діаграмі одно?? есія в координатах tx, у для системи води-оцтова кислота (рис. 3).
При
При=109
Середні молярний маси та щільності пара:
Малюнок 3 - Діаграма рівноваги в координатах tx, у для системи вода-оцтова кислота
Середні молярний маси та щільності пара:
Середня щільність пара в колоні
Температура у верхній частині колони при, дорівнює 100 а в кубі - випарнику при=0,007 вона дорівнює 115. (рис 3)
Щільність води при 100, а оцтової кислоти при 115 дорівнює * 5=949
Приймаємо середню щільність рідини в колоні
=
Визначаємо швидкість пари в колоні по рівнянню:
;
Для ситчатих тарілок по малюнку 4 визначаємо значення С.
А, Б - колпакові тарілки з круглими ковпачками; В - сітчатие тарілки.
Малюнок 4 - Значення коефіцієнта С
С=0,032
Об'ємна витрата проходить через колону пара при середній температурі в колоні
де
Діаметр колони:
м
За довідником приймаємо, тоді швидкість пари в колоні буде:
...
