Равновесные данные

Равновесные данные (1, с. 167):

x	0,0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0	15,0	20,0	30,0	40,0	50,0	60,0	70,0	80,0	90,0	95,0	100,0
y	0,0	13,4	23,0	30,4	36,5	41,8	51,7	57,9	66,5	72,9	77,9	82,5	87,0	91,5	95,8	97,9	100,0
t	100,0	96,4	93,5	91,2	89,3	87,7	84,4	81,7	78,0	75,3	73,1	71,2	69,3	67,5	66,0	65,0	64,5

1)По равновесным данным строим диаграмму у=f(х) и t=f(х,у) для смеси ацетон-бензол.

2)Пересчитываем известные концентрации а₀, а₁, а₂ в х₀, х₁, х₂.

М ₁ = 32 кг/кмоль (2, с. 541, табл. XLIV)

М₂ = 18 кг/кмоль (2, с. 541, табл. XLIV)

а₁ = 35% масс.

а₂ = 99,5% масс.

а₀ = 0,5% масс.

Пересчет концентраций

Определение средних мольных концентраций жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны

По диаграмме x-y определяется что каждому составу жидкости соответствует свой равновесный состав пара. Мы определяем равновесные концентрации паровой фазы смесей

x₀=0.00281 кмоль А/кмоль см

x₁=0.231 кмоль А/кмоль см

x₂=0.991 кмоль А/кмоль см

Средние концентрации жидкости и пара рассчитываются

Верх колонны

Низ колонны

Определение средних молярных составов жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны

Верхняя часть колонны

Нижняя часть колонны

Относительный мольный расход питания

= =4,30 кг/с

3)Расчет минимального флегмового числа:

По диаграмме у-х:

y₁^Р=0,610

4)Расчет рабочего флегмового числа:

5)Расчет отрезка «b» для построения рабочей линии укрепляющей части колонны:

6)Построение рабочей линии на диаграмме y-x и определении числа теоретических тарелок:

n^Т_укр=11

n^Т_отг=5

7)Расчет КПД тарелок:

По диаграмме t-x,y:

t₀=99.2 ⁰C

t₁=80.3 ⁰C

t₂=64.6 ⁰C

При этой температуре давление насыщенных паров компонентов (2, с. 565, рис. XIV)

2591 мм рт ст

739 мм рт ст

1373 мм рт ст

360 мм рт ст

763 мм рт ст

мм рт ст

Коэффициент относительной летучести:

Вязкость жидкой смеси:

Вязкость компонентов смеси (2, с. 516, табл. IX):

μ_А(0)=0,198 сП

μ_В(0)=0,283 сП

μ_А(1)=0,258 сП

μ_В(1)=0,356 сП

μ_А(2)=0,321 сП

μ_В(2)=0,441сП

Определяем КПД тарелок по диаграмме (2, с. 323, рис. 7.4):

(по диаграмме О’Коннела)

η₀=f(α₀*μ₀)=f(3,51*0,283)=f(0,993)=0,479

η₁=f(α₁*μ₁)=f(3,82*0,33)=f(1,259)=0,451

η₂=f(α₂*μ₂)=f(4,14*0,323)=f(1,332)=0,445

Таким образом

0,458

8)Расчета числа действительных тарелок:

n^y = 24,1 следовательно тарелок 25

n^o = 10,9 следовательно тарелок 11

n^общ = 25+11=36