Равновесные данные и определение оптимального флегмового числа

Х	У
0	0
0.020	0.075
0.032	0.120
0.06	0.19
0.068	0.207
0.082	0.237
0.1	0.28
0.112	0.303
0.117	0.308
0.132	0.347
0.175	0.413
0.21	0.483
0.235	0.505
0.237	0.508
0.302	0.57
0.34	0.603
0.367	0.632
0.394	0.655
0.453	0.685
0.51	0.740
0.565	0.770
0.64	0.80
0.72	0.853
0.775	0.885
0.89	0.93
0.9	0.945
1	1

В таблице приведены равновесные данные:

1. Переведем начальные условия:

F = 4 т / час = 1.11 кг / сек

;

P = 1.11 – 0.705 = 0.406 кг / с

2. Находим производительность колонны по дистилляту и кубовому остатку:

F = P + W и (1)

3. Пересчитаем составы фаз из массовых в мольные соотношения

(2)

3. Находим минимальное флегмовое число.

(3)

Где x* и y* – координаты точки пересечения линии питания и линии равновесия на у–х-диаграмме (при случае, когда исходная смесь подается в жидком виде, нагретой до температуры кипения уравнение линии питания x = x_f ). По рисунку №1 находим у*_F = 0.758

И считаем по формуле (3):

3. Находим рабочее флегмовое число

Принимаем несколько значений у*_F. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состава пара у – х состав жидкости х находим N(число теоретических ступеней)

УF	0.725	0.72	0.71	0.70
R	0.806	0.841	0.908	0.981
N	11.05	10.6	10.2	9.9
N(R+1)	20	19.5	19.46	19.61

Строим рисунок 3 и находим R = 0.878 соответствующие минимальному произведению N(R+1).

3. Рассчитываем среднемассовые нагрузки (расходы) по жидкостям для верха и низа колонны.

Для расчета среднемассовых нагрузок рассчитаем мольную массу, в данном случае примем ее за массу легколетучего компонента

Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней части колонны соответственно равны:

(6)

(7)

где М_б и М_Х соответственно молярные массы бензола и хлор бензола

и где х_ср.в и х_ср.н средний мольный состав жидкости .

(8)

(9)

Считаем соответственно по (8) формуле

кмоль / кмоль смеси

кмоль / кмоль смеси

Считаем соответственно по (6) и (7) формуле

кг / моль

кг / моль

кг / моль

кг / моль

кг / моль

Получив все искомые величины считаем среднемассовый расход верха и низа колонны по формулам (4) и (5).