Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число
Содержание легколетучего компонента:
-
в исходной смеси;
- в дистилляте;
- в кубовом остатке;
т/ч 
кг/с - производительность по исходной смеси.
Производительность колонны по дистилляту Р кубовому остатку W определим из уравнений материального баланса колонны:
Отсюда находим:
кг/с
кг/с
Нагрузки ректификационной колонны по пару и жидкости определяются рабочим флегмовым числом R; его оптимальное значение Rопт можно найти путём технико-экономического расчета. Используют приближенные вычисления, основанные на определении коэффициента избытка флегмы (орошения) b=R/Rmin . Здесь Rmin- минимальное флегмовое число:
,
где xF и xP- мольные доли легколетучего компонента соответственно в исходной смеси и дистилляте, кмоль/кмоль смеси; yF´- концентрация легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесью, кмоль/кмоль смеси.
Один из возможных приближенных методов расчета R заключается в нахождении такого флегмового числа, которому соответствует минимальное произведение N´(R+1), пропорциональное объему ректификационной колонны (N - число ступеней изменения концентраций или теоретических тарелок, определяющее высоту колонны, а (R+1)- расход паров и, следовательно, сечение колонны) .
Определим R . Пересчитаем составы фаз из массовых долей в мольные по соотношению
кмоль/кмоль см.
где Mccl4 и Мтол - молекулярные массы соответственно хлороформа и бензола, кг/кмоль.
Аналогично найдем:
кмоль/кмоль см.
кмоль/кмоль см.
- определяем по графику
Тогда минимальное флегмовое число равно:
Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы b, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состав пара y состав жидкости х (рис.2) находим N. Результаты расчетов рабочего флегмового числа представлены на рис.3 и приведены ниже:
Таблица 1
|
b |
1,05 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
5,0 |
|
R |
1,974 |
2,82 |
3,76 |
4,7 |
9,4 |
|
N |
26 |
18,5 |
16 |
14,5 |
11 |
|
N(R+1) |
76,8 |
70,67 |
76,16 |
82,65 |
114,4 |
Условно-оптимальное значение R=3,032
Смотрите также
Галлий и его соединения
ГАЛЛИЙ, (лат. Gallium) Ga
...
Особенности кинетики реакций на поверхности гетерогенных катализаторов
Рассмотрим подробнее применение закона действия масс
для реакций на поверхности. Для описания скорости элементарной стадии
используют закон действия поверхностей. Если процесс определяется с ...