lektsii_bav_Tovkusм
.pdf
Решаем уравнение относительно W.
Задача. В прямоточный конденсатор поступает 100 кмоль/час продуктов хлорирования метана. Температура в конденсаторе -45°С, давление 3 атмосферы. Определить состав и количество продуктов на выходе из конденсатора.
№ |
|
Компонент |
Коэффицие |
|
fi |
|
||
|
|
|
|
нты |
|
|
|
|
|
|
|
|
уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Антуана |
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
В |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
СН4 |
|
15,2243 |
|
897,84 |
-7,16 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
СН3Сl |
|
16,1052 |
|
2077,97 |
-29,55 |
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
СН2Сl2 |
|
16,3029 |
|
2622,44 |
-41,70 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
СНСl3 |
|
15,9732 |
|
2696,79 |
-46,16 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C помощью MathCad найдём W, xi, V, yi.
Расчёт противоточного конденсатора.
Расчёт противоточного конденсатора основан на том, что вводится понятие степени извлечения.
ci – обратно пропорциональна константе фазового равновесия.
Один из компонентов выбирают в качестве ведущего, но он должен содержаться и в газе, и в жидкости.
Если ci>1, то принимаем сi=1.
Введём величину di – количество молей i-го компонента в остаточном
газе.
вычисляется при минимальной температуре конденсации.
вычисляется при средней температуре конденсации.
Задача. В противоточный конденсатор поступает 100 кмоль/час продуктов хлорирования метана. Температура в конденсаторе -45°С, давление 3 атмосферы. Определить состав и количество продуктов на выходе из конденсатора.
№ |
|
Компонент |
Коэффицие |
|
fi |
|
||
|
|
|
|
нты |
|
|
|
|
|
|
|
|
уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Антуана |
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
В |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
СН4 |
|
15,2243 |
|
897,84 |
-7,16 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
СН3Сl |
16,1052 |
2077,97 |
-29,55 |
0,25 |
|
|
|
|
|
|
3 |
СН2Сl2 |
16,3029 |
2622,44 |
-41,70 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
4 |
СНСl3 |
15,9732 |
2696,79 |
-46,16 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
C помощью MathCad найдём W, xi, V, yi.
Расчёт ректификационной колонны.
УЧ – укрепляющая часть колонны; ИЧ – исчерпывающая часть колонны; L - жидкая фаза;
V – паровая;
F – питание колонны;
D – дистиллят;
W – кубовый остаток;
R – флегмовое число.
Уравнение рабочей линии укрепляющей части колонны:
Уравнение рабочей линии исчерпывающей части колонны:
m, n – номер тарелки.
Расчёт флегмового числа по методу Андервуда.
По методу Андервуда определяется минимальное флегмовое число. Реальное флегмовое число на 20% больше минимального.
R = 1,2∙Rmin,
αi – относительная летучесть.
рi – упругость пара i-го компонента;
рнлк – упругость пара наименее летучего компонента;
ϴ - корень уравнения:
q – доля питания в виде жидкости. Если вся жидкость нагрета до температуры кипения и ниже, то q = 1, если в виде пара, то q = 0.
Для расчёта минимального флегмового числа необходимо такое q, которое имеет значение между αi ключевых компонентов. Лёгкий ключевой компонент – это самый летучий компонент, который предполагается сконденсировать в кубе. Тяжёлый ключевой компонент – наименее летучий компонент в дистилляте.
Потарелочный метод расчёта Льюиса.
Куб принимается нулевой тарелкой.
1.По составу кубовой жидкости определяется температура куба.
2.По найденной температуре куба определяем константы фазового равновесия.
3.По уравнению рабочей линии исчерпывающей части определяют содержание хi на первой тарелке.
4.Повторяем эту операцию до тех пор пока содержание хi не приблизится к содержанию питания хfi
5.Продолжаем расчёт, пользуясь уравнением рабочей линии для укрепляющей части. Считаем до тех пор, пока содержание уi не будет равно составу дистиллята.
Определение коэффициентов в уравнении Антуана.
Если известна температура кипения Ткип и давление (Р=760 мм рт ст), а также хотя бы две пары температур иупругостей пара (Т1, Т2, Р1, Р2), то можно приближённо посчитать коэффициенты уравнения Антуана.
Коэффициент С находят по формуле:
С = 17,87 – 0.19∙Ткип.