2. Построение равновесной и рабочей линии и диаграммы
Таблица 2.Экспериментальные данные смеси бензол - толуол по концентрации НКК в зависимости от температуры.
Мольная доля в жидкости (х) |
0 |
2 |
4 |
6 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
Мольная доля в паре (y) |
0 |
13,4 |
23 |
30,4 |
41,8 |
57,9 |
66,5 |
72,9 |
77,9 |
82,5 |
87 |
91,5 |
95,8 |
100 |
t,°C |
100 |
96,4 |
93,5 |
91,2 |
87,7 |
81,7 |
78 |
75,3 |
73,1 |
71,2 |
69,3 |
67,5 |
66 |
64,5 |
По полученным данным строим графики x-y и t-x,y.
По графику
определяем
Относительный мольный расход питания ([1] стр.320):
Определяем число флегмы по уравнению (7.10 [1]):
мольная
доля метанола в паре, равновесном с
жидкостью питания
Минимальное флегмовое число
Рабочее флегмовое число
(7.12 [1])
Уравнения рабочих линий:
а) верхней (укрепляющей) части колонны
(стр. 352 [1])
Это уравнение характеризует прямую линию
б) нижней (исчерпывающей) части колонны
(стр. 352 [1])
3. Определение скорости пара и диаметра колонны
Средние концентрации жидкости:
а) в верхней части колонны
(стр. 352 [1])
б) в нижней части колонны
Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий:
а) в верхней части колонны
(стр. 352 [1])
б) в нижней части колонны
Средние
температуры пара определяем по диаграмме
(находим
по графику №1):
Средние мольные массы и плотности пара:
а) в верхней части колонны
(стр.
353 [1])
б) в нижней части колонны
Средняя плотность пара в колонне:
(стр. 353 [1])
Средняя плотность жидкости в колонне:
а) в верхней части колонны
(табл. IV [1])
б) в нижней части колонны
Объёмный расход проходящего через колонну пара при средней температуре в верхней и нижней части колонны:
(стр. 353 [1])
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
Объёмный расход жидкости при средней температуре в верхней и нижней части колонны:
а) в верхней части колонны
(стр. 354 [1])
б) в нижней части колонны
(стр.
355 [1])
Скорость пара в колонне.
Принимаем
расстояние между тарелками
.
По уравнению (8.3 [3]):
,
где C – коэффициент, зависящий от конструкции тарелок, расстояния между тарелками, рабочего давления в колонне, нагрузки колонны по жидкости, который определяем по графику (рис. 8.2[3]), φ=1 – фактор вспениваемости жидкости.
Для этого рассчитаем:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
Рассчитаем скорость пара в колонне
а) скорость в верхней части колонны
б) скорость в нижней части колонны
Диаметр колонны:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
Принимаем
.
(стр.130 [2])
По диаметру колонны выбираем клапанные однопоточные тарелки типа ТКП со следующими характеристиками [2 стр.222]:
Рабочее сечение тарелки, м2_________________1,47
Периметр слива, м________________________ 1,26
Высота подъема клапана, м_________________ 0,04
Сечение перелива, м2______________________ 0,27
Относительное свободное сечение тарелки, %__ 13,23
Число клапанов___________________________ 212
Число рядов клапанов на поток______________ 15
Пересчитываем скорость пара в колонне:
а) в верхней части колонны
б) в нижней части колонны
