Расчетная часть Исходные данные

В установившемся режиме до начала ректификации

Расход воды, подаваемой в охладитель и дефлегматор – 11,2

Температуру воды, поступающей в охладитель – 28,4

Температуру воды, на выходе охладителя -23,7

Температуру воды, поступающей в дефлегматор -23,7

Температуру воды на выходе из дефлегматора – 23,3

Температуру в кубовом испарителе – 22,9

Давление пара в кубовом испарителе – 0,2

В установившемся режиме после ректификации, сняли значения.

Расход воды, подаваемой в охладитель и дефлегматор - 9,4 л/с

Температуру воды, поступающей в охладитель – 93,7 °C

Температуру воды, на выходе охладителя – 26,5 °C

Температуру воды, поступающей в дефлегматор – 15,1 ^оC

Температуру воды на выходе из дефлегматора – 8,8 ^оC

Температуру в кубовом испарителе – 11,6 °C Па

Давление пара в кубовом испарителе – 0,2 Па

Флегмовое число R = 4

Обработка экспериментальных данных

Теплота, отводимая в дефлегматоре рассчитывается по формуле:

Q — расход воды (в м³/с),

ρ — плотность воды (в кг/м³),

c_p — удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг))

ΔT — разность температур на входе и выходе дефлегматора ( в С)

Q = 9,4 л/с = 0,0094 м³/с

ΔT = T3 – T4 = 15,1 – 8,8 = 6,3 C

Q_отв = 0,0094*1000*4186*6,3 = 248,5 кВт

Определим минимальное флегмовое число:

Построим по данным Приложения 3 для смеси этанол-вода при атмосферном давлении, кривую рпвновесия в координатах х-у.

Концентрация исходной смеси: X_F = 15% (масс.),

Концентрация дистиллята: X_D = 95% (масс.),

Концентрация кубового остатка: X_W = 5% (масс.).

Минимальное число флегмы:

Где значение - равновесная концентрация низкокипящего компонента (этилового спирта) находится под равновесной кривой

X_D – концентрация дистиллята

X_F – концентрация исходной смеси

Рабочее флегмовое число:

Построение на диаграмме рабочей линии:

Верхняя часть колонны:

Нижняя часть колонны:

Линия проходит через точки D (X_W =Y_W) и точку С – точку пересечения верхней рабочей линии с вертикалью X = X_F

Графическое определение числа тарелок:

На диаграмме у-х между равновесной кривой и рабочей линией строят ступеньки. Количество ступенек сответствует числу теоретических тарелок. Для данных условий получаем

Результаты расчетов

Таблица 2.1

№ п/п	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Значение
Экспериментальные данные
1	Количество исходной смеси	F	кг	6
2	Концентрация исходной смеси по низкой кипящему компоненту	XF	Масс. доли	0,15
3	Средняя концентрация дистиллята	XD	Масс. доли	0,95
4	Концентрация кубового остатка	XW	Масс. доли	0,05
5	Экспериментальное флегмовое число	Rэ		4
Расчетные данные
1	Максимальная флегмовое число	Rмин		1,29
2	Флегмовое число	R		1,97
3	Количество теоретических тарелок	nТ	шт