Занятие 3

Задача 3.1

В ректификационной колонне разделяется смесь бензол-толуол в количестве 2000 кг/ч, количество кубового остатка 1200 кг/ч. Содержание бензола в исходной смеси 40% (масс.), в кубовом остатке 1% (масс.). Рабочее флегмовое число в 1,5 раза больше минимального. Пары в дефлегматоре полностью конденсируются без охлаждения дистиллата. При тепловом расчёте можно принять, что пары, поступающие в дефлегматор, состоят из чистого бензола. Температура охлаждающей воды на входе в дефлегматор 10^оС, на выходе – 40^оС. Тепловыми потерями пренебречь. Смесь бензол-толуол подчиняется закону Рауля, относительная летучесть 2,5. Определить: 1) количество и состав флегмы; 2) расход охлаждающей воды в дефлегматоре; 3) составить схему установки и схему ситчатой тарелки с переливным устройством.

Задача 3.2

В насадочной колонне ректифицируют 5000 кг/ч смеси вода-уксусная кислота с содержанием уксусной кислоты 30% (масс.). Температура кипения этой смеси 100,6^оС. Содержание уксусной кислоты в дистилляте 2% (масс.), в кубовом остатке 96% (масс.). Давление в колонне атмосферное, флегмовое число в 1,6 раза больше минимального. Тепловые потери 5% от полезно расходуемого тепла. При расчёте теплоёмкостей и теплот испарения дистиллат и кубовый остаток можно считать чистыми веществами. Определить: 1) расход тепла в кипятильнике колонны; 2) составить схему установки и изобразить насадку Паля.

Занятие 4 Задача 4.1

Водный раствор уксусной кислоты разделяют в насадочной колонне непрерывного действия при атмосферном давлении. В результате ректификации получают 2 т/ч дистиллята, содержащего 90 % масс. воды, и 14 т/ч кубовой жидкости, содержащей 2 % масс. воды. Колонна заполнена внавал керамическими кольцами Рашига размером 50×50×5 мм.

Определить:

1) Массовый расход и состав исходной смеси.

2) Минимальное флегмовое число и флегмовое число, если относительная летучесть компонентов постоянна и равна 1,9, а коэффициент избытка флегмы равен 2.

3) Диаметр колонны по её нижнему сечению, приняв температуру жидкости и пара в этом сечении приблизительно равными 115 °С.

4) Высоту ректификационной колонны, если общее число единиц переноса составляет для нижней части 4,9, для верхней части 9,8, а высота единицы переноса для нижней части 2,4 м, для верхней части 1,8 м.

5) Построить рабочие линии ректификационной колонны.

Занятие 5 Задача 5.1

В непрерывно действующей ректификационной колонне с ситчатыми тарелками разделяется смесь хлороформ-бензол в количестве 4000 кг/ч при атмосферном давлении. Состав по легколетучему компоненту: исходной смеси – 40% (масс.), дистиллята – 95% (масс.), кубового остатка – 1% (масс.). Определить минимальное флегмовое число, приняв относительную летучесть компонентов равной 1,9, и флегмовое число, приняв коэффициент избытка флегмы равным 2.

Определить: 1) расход тепла в кипятильнике колонны, приняв, что дистиллят и кубовый остаток не содержат второго компонента; 2) составить схему установки и изобразить ситчатую тарелку с переливным устройством.