Расход водяного пара определяется по формуле

(26)

где г - теплота конденсации водяного пара, ккал/кг, берется из справочных данных. При расчете кипятильника рекомендуется применять пар с давлением 5 и 10 ат, имеющий соответственно температуру кипения 152°С и 180°С, теплоту конденсации 503 и 481 ккал/кг.

При выборе температуры ( давления ) насыщенного водяного пара рекомендуется исходить из условия, чтобы температура его насыщения была выше температуры низа колонны не менее, чем на 25-30°С

3 Пример решения

Расчет основных показателей работы и размеров ректификационной колонны производится по следующим исходным данным:

- бинарная смесь: гексан-гептан;

- производительность колонны – =39 т/ч;

- массовая для НКК в сырье - =0,5;

- давление в колонне π=1,56 ата;

- четкость разделения, выраженная в мольной доле НКК

в дистилляте =0,96

остатке =0,04;

17

- мольная для отгона е=0,48;

• коэффициент избытка тепла z=1,12.

31 Расчет материального баланса

Произведем перерасчет массовой доли сырья в мольную

Для составления материального баланса необходимо определить молекулярные массы, дистиллята и остатка по следующим формулам:

Исходя из производительности колонны по сырью , определяем количество смеси, поступающее в колонну, кмоль/ч:

Относительный выход дистиллята определяется следующим образом:

18

Выход дистиллята равен:

Выход остатка равен:

Количество компонентов в сырье ( ), дистилляте ( ) и остатке ( ) рассчитывается по следующим формулам:

кмоль/ч

19

Для определения количества компонентов в кг/ч сырье, дистилляте, остатке значения кмоль/ч умножаются на соответствующие молекулярные массы компонентов.

.

Результаты расчетов материального баланса сводим в таблицу 6

Таблица – 6-Материальный баланс ректификационной колонны

Компонент	Сырье		Дистиллят		Остаток
	кг/ч	кмоль/ч	кг/ч	кмоль/ч	кг/ч	кмоль/ч
НКК	19500	226,74	18833,95	219,00	666,0	7,74
ВКК	19500	195,00	912,5	9,125	18587,5	185,88
Сумма	39000	421,74	19746,4	228,12	19253,5	193,62

Проверка материального баланса

228,12+193,62=421,74 кмоль/ч

19746,45+19253,55=39000 кг/ч.

3.2 Построение кривых изобар пара и жидкости

Расчет температурного интервала по формуле (11), расчет давления насыщенных паров по формуле (12), мольные доли НКК в жидкой и паровой фазе по формуле (13).

20

По результатам расчетов составим следующую таблицу

Таблица-5- Расчет кривых изобар и кривой равновесия

Количество точек	Температура, оС	Давление насыщ паров, Р1	Давление насыщ паров, Р2	Мольная доля НКК в жидкой фазе X′i	Мольная доля НКК в паровой фазе Y′i
1	83,62	1,56	0,63	1	1
2	89,76	1,85	0,77	0,73	0,87
3	95,90	2,18	0,93	0,50	0,70
4	102,05	2,56	1,11	0,31	0,51
5	108,19	2,98	1,32	0,14	0,28
6	114,33	3,45	1,56	0	0

По данным таблицы построим кривые изобар и кривую равновесия.

3.3 Расчет однократного испарения

Рассчитаем величину точки А

3.4 Определение минимального парового числа

Минимальное паровое число ( ) определяется по формуле (14)

где и берутся с диаграммы.

Определяем реальное паровое число П по формуле:

Рассчитаем величину по следующей формуле:

21

3.5 Расчет числа реальных тарелок

Рассчитаем число теоретических тарелок графическим методом. По формуле (17) определим число реальных тарелок

Nсум=22+18=40 тарелок.