3.2 Построение изобарных кривых жидкости и пара, комбинированной диаграммы и X — y .

Построение кривых изобар проводится в следующих координатах: по оси абсцисс откладываются мольные составы фаз по НКК, а по оси ординат - температуры кипения НКК и ВКК. По данным таблицы 1 строим график кривых изобар пара и жидкости (рис.3).

Построение X — Y диаграммы проводится в следующей системе координат: по оси абсцисс откладываются мольные доли НКК в жидкой фазе, а по оси ординат – мольные доли НКК в паровой фазе.

Проводится диагональ в квадрате, полученном при построении системы координат, которая соответствует линии равновесия с коэффициентом относительной летучести компонентов, равным 1.

С использованием предыдущих расчетов, на диаграмме наносятся точки, соответствующие х` и у`. После этого полученные точки необходимо соединить плавной кривой (рис.3.).

Затем строится линия сырья (рис.3.). Для этого рассчитываются у_G и x_E:

, .

е - доля отгона;

Пересечение линии равновесия и сырья в точке Н дает составы и , полученные при вводе сырья в колонну. Пересечение линии сырья с диагональю в точке F определяет исходную сырьевую точку

Рисунок 3 Расчет однократного испарения бинарной смеси

3.3 Построение линий рабочих концентраций, графическое определение числа теоретических и действительных тарелок

Для определения числа теоретических тарелок надо располагать линией равновесия и знать закон изменения сопряженных концентраций Х и Y по высоте колонны. В диаграмме X — Y зависимость сопряженных концентраций представляет собой рабочую линию процесса. Можно выявить характерные точки, которые проходит рабочая линия для верхней части колонны. При X = Y_D, Y = Y_D, т.е. рабочая линия проходит через точку D, находящуюся на диагонали диаграммы X — Y. Положение точки D зависит только от состава ректификата и не зависит от величины потока флегмы.

Поэтому через точку D рабочая линия проходит независимо от того, изменяется масса потока флегмы по высоте колонны.

Для определения координат второй точки принимается X = 0 (см. рис.3).

,

,

Для определения координат третьей точки (точки С) рабочей линии принимается Y = 1.

,

,

,

На графике (рисунок 3) проводим прямую линию вверх до пересечения с прямой горизонтальной Y_D. Из графического определения числа тарелок следует, что в верхней части колонны (концентрационная часть) получилось 7 тарелок, в нижней (отгонной секции)- 14.

4 По построенному графику определяем число теоретических тарелок в колонне

- в концентрационной части-7

- в отгонной части- 14

Расчет фактического числа тарелок

Для определения реального числа тарелок необходимо принять КПД тарелок К_T. Для концентрационной и отгонной секций колонны К_Т = 0,5. Для секций колонны число реальных тарелок определяется по следующей формуле:

.

Для концентрационной части:

тарелки.

Для отгонной секции:

тарелок

Суммарное число реальных тарелок:

тарелок.