ературних кривих і ентальпійного діаграми. Рівняння (15) являє собою рівняння прямої:
якщо y * F=0, то x * F=x F/(1 - e )=0,47/(1 - 0,5)=0,94;
якщо x * F=x F, то y * F=x F=0,47.
За кривою рівноваги фаз і Ізобаричний температурним кривим ми розрахували склади рівноважних фаз сировини x * F=0,36 і y * F=0,58, а також температуру сировини на вході в колону t F=110 , 2 ° C.
e =(X F - x * F)/(y * F - x * F)=(h F - hg)/(HG - hg), (16)
де з діаграми - h F=+7425 ккал/кмоль, hg=4 575 ккал/кмоль, HG=10500 ккал/кмоль.
e" = (0,47-0,36)/(0,58-0,36)=0,5
Рівняння (16) являє собою рівняння прямої у відрізках. Якщо на ентальпійного діаграмі ноду сировини продовжимо в обидві сторони до значень x W і y D на осі абсцис, то в результаті ми можемо визначити мінімальний теплопідводу Q Bmin і мінімальний тепловідвід Q Dmin, відповідні режиму мінімального зрошення. Для цього на ентальпійного діаграмі знайдемо мінімальні питомі теплопідводу (QB/W) min і тепловідвід (QD/D) min:
(QB/W) min=9675 ккал/кмоль; (Q D/D) min=11887,5 ккал/кмоль;
Bmin=(QB/W) min · W '= 135,974 · 9675=1315548,45 ккал/год;
Q Dmin=(QD/D) min · D '= 11887,5 · 115,72=1375621,5 ккал/ч
Матеріальний баланс для колони ректифікації
Малюнок 5 - Схема повної колони ректифікації
Матеріальний баланс для колони ректифікації можна виразити таким чином:
для всієї системи
F=D + W, (9)
для низькокиплячого компонента (бензолу)
F · X F=D · Y D + W · X W, (10)
де F і F '- продуктивність колони відповідно в кг/год і кмоль/год,
D і D '- масові витрати дистиляту відповідно в кг/год і кмоль/год,
W і W '- масові витрати залишку в кг/год і кмоль/год.
Для перекладу одиниці виміру кг/год в кмоль/год розрахуємо середні молярні маси сировини MF, дистиляту MD і залишку MW за правилом адитивності:
M F=M Б · x F + M Т · (1 - x F)=78,11 · 0,47 + 92,14 · (1 - 0,47)=85,42 кг/кмоль;
M D=M Б · y D + M Т · (1 - y D)=78,11 · 0,987 + 92,14 · (1 - 0,987)=78,182 кг/кмоль;
M W=M Б · x W + M Т · (1 - x W)=78,11 · 0,03 + 92,14 · (1 - 0,03)== 91,58 кг/кмоль.
Розрахуємо продуктивність ректифікаційної колони в кмоль/год:
F '= F/MF=21500/85,42=251,697 кмоль/год.
Звідси можна знайти масові витрати бензолу F Б, F Б і толуолу F Т, F Т в сировині:
F Б=F · X 'F=251,697 · 0,47=118,291 кмоль/год;
F Б=F 'Б · M Б=118,291 · 78,11=9227,166 кг/год;
F Т=F · (1 - x 'F)=251,697 · (1 - 0,47)=133,399 кмоль/год;
F Т=F 'Т · M Т=133,399 · 92,14=12272,146 кг/ч.
Для знаходження масових витрат дистиляту D і залишку W скористаємося правилом важеля, тобто ставлення масових витрат двох будь-яких продуктів прямо пропорційно відношенню їх неприлегла відрізків:
D /F =(X F - x W)/(y D - x W), (11)
W /F =(Y D - x F)/(y D - x W), (12)
Розрахуємо масова витрата дистиляту D 'по рівнянню (11):
D '= 251,697 · (0,47 - 0,03)/(0,987 - 0,03)=115,72 кмоль/год.
Звідси можна знайти масові витрати D, D Б, D Т, D Б, D Т:
D=D '· MD=115,72 · 78,478=9047,22 кг/год;
D Б=D · Y 'D=115,72 · 0,987=114,215 кмоль/год;
D Т=D · (1 - y 'D)=115,72 · (1 - 0,987)=1,504 кмоль/год;
D Б=D 'Б · M Б=114,215 · 78,11=8908,77 кг/год;
D Т=D 'Т · M Т=1,504 · 92,14=138,368 кг/ч.
Аналогічно розрахуємо масові витрати W laquo ;, W, W Б, W 'Т, W Б, W Т:
по рівнянню (12):
W '= 251,697 · (0,987 - 0,47)/(0,987 - 0,03)=135,974 кмоль/год;
W=W '· MW=135,974 · 91,58=12452,498 кг/год;
W Б=W · X 'W=135,974 · 0,03=4,079 кмоль/год;
W Т=W · (1 - x 'W)=135,974 · (1 - 0,03)=131,895 кмоль/год;
W Б=W 'Б · M Б=4,079 · 78,11=318,162 кг/год;
W Т=W 'Т · M Т=131,895 · ...
