5 Расчетная часть

Исходные данные приведены в таблице

Таблица 5.1.

Параметр	Значение
Содержание низкокипящего компонента в сырье, масс %	17
Содержание низкокипящего компонента в дистилляте, масс %	99
Содержание низкокипящего компонента в кубовом остатке, масс %	1
Производительность колонны по исходной смеси, кг/ч	2500
Начальная температура смеси, С	23
Давление греющего сухого насыщенного водяного пара, Н/м
Дистиллят охлаждается водой до температуры, С	23
Начальная температура охлаждающей воды, С	13
Конструкция тарелки	колпачковая

Ректификационная колонна предназначена для разделения смеси ацетон – этиловый спирт.

5.1 Определение содержания нк компонента в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке в мольных долях.

В исходной смеси:

где: - молекулярные массы ацетона и этилового спирта соответственно

В дистилляте:

В кубовом остатке:

Относительный мольный расход питания:

5.2. Составим материальный баланс колонны, определим количество дистиллята и остатка.

Обозначим массовый расход дистиллята через , кубового остатка .

Уравнения материального баланса ректификационной колонны непрерывного действия [4]:

где: - массовые расходы сырья, дистиллята и кубового остатка.

Подставив известные параметры, получим

Решая совместно уравнения (4.3) и (4.4), определим мольные расходы дистиллята и кубового остатка:

5.3. Составим равновесную кривую в мольных долях нк компонента на диаграмме y-X.

Для вычисления равновесных составов фаз воспользуемся уравнениями:

По закону Дальтона:

откуда:

Из формулы:

следует:

Данные расчетов сводим в таблицу, и строим кривую равновесия фаз.

Таблица 5.2.

t	мм рт.ст.	х	у
78,3	760	0	0
75,4	760	5,0	15,5
73	760	10,0	26,2
71	760	15,0	34,8
69	760	20,0	41,7
67,3	760	25,0	47,8
65,9	760	30,0	52,4
64,7	760	35,0	56,6
63,6	760	40,0	60,5
61,8	760	50,0	67,4
60,4	760	60,0	73,9
59,1	760	70,0	80,2
58	760	80,0	86,5
57	760	90,0	92,9
56,1	760	100,0	100,0