5. Состав дистиллята и остатка
Находим коэффициенты
распределения всех фракций
i
:
Например, для первой фракции:
=90650291160
Рассчитываем составы дистиллята и остатка по формулам:
Например, для первой фракции:
При верном подборе ТЕвыполняются условия:
Результаты расчета составов дистиллята и остатка представлены в табл.5.
Таблица 5
Состав дистиллята и остатка
|
№ |
Пределы выкипания фракции |
Рi, ат |
i |
i |
|
|
|
1 |
28-55 |
12,4076 |
2,75724 |
90650291160 |
0,48692 |
0 |
|
2 |
55-82 |
7,19047 |
1,59788 |
115730 |
0,44644 |
3,9.10-6 |
|
3 |
82-85 |
5,21543 |
1,15899 |
39,2663 |
0,05662 |
0,00144 |
|
4 |
85-101 |
4,22697 |
0,93933 |
0,21076 |
0,01002 |
0,04753 |
|
5 |
101-140 |
2,23268 |
0,49615 |
0 |
0 |
0,16421 |
|
6 |
140-180 |
0,82363 |
0,18303 |
0 |
0 |
0,18663 |
|
7 |
180-240 |
0,20178 |
0,04484 |
0 |
0 |
0,13972 |
|
8 |
240-350 |
0,01219 |
0,00271 |
0 |
0 |
0,17016 |
|
9 |
350-к.к. |
9,8.10-6 |
2,19.10-6 |
0 |
0 |
0,29031 |
|
|
- |
- |
- |
- |
1,00000 |
1,00000 |
Материальный баланс колонны
Пересчет мольных долей в массовые ведем по формуле:
Составляем материальный баланс для определения количеств и состава веществ, участвующих в процессах ректификации.
Материальный баланс колонны выражается формулой:
,
(1.1)
где GF—производительность установки по исходной смеси, GД –производительность установки по дистилляту, GW— производительность установки по кубовому остатку.
Материальный баланс :
,
(1.2)
где хF, xД, хW— массовая доля легколетучего компонента в исходной смеси, дистилляте, кубовом остатке соответственно.
Преобразуем выражение (1.2)
,
684931,50685·2,17=(684931,50685-GW)44,94871+ GW ·0
1486301,36986=30786787,67126 - GW ·44,94871
85,68=263,16- GW ·85,5,
GW =651864,8983 кг/ч
Из уравнения (1.1) определяем расход дистиллята, кг/ч.
GД=GF - GW,
GД =684931,50685-651864,8983=33066,60855 кг/ч.
Gi(кг/ч)=Мi · Ni(кмоль/ч)
Массовая доля равна:
Мольная доля равна:
Таблица 6
Материальный баланс колонны
|
ФРАКЦИЯ |
СЫРЬЁ | ||||
|
% мольн. |
кмоль/ч |
% масс. |
кг/ч |
тыс т/г | |
|
28-55 |
6,14 |
200,3858 |
2,17 |
14863,01370 |
130,2 |
|
55-82 |
5,63 |
184,0047 |
2,29 |
15684,93151 |
137,4 |
|
82-85 |
0,84 |
27,53957 |
0,37 |
2534,246575 |
22,2 |
|
85-101 |
4,28 |
139,7544 |
1,97 |
13493,15068 |
118,2 |
|
101-140 |
14,35 |
468,5038 |
7,57 |
51849,31507 |
454,2 |
|
140-180 |
16,31 |
532,6675 |
10,39 |
71164,38356 |
623,4 |
|
180-240 |
12,21 |
398,8261 |
9,73 |
66643,83562 |
583,8 |
|
240-350 |
14,87 |
485,6536 |
16,70 |
114383,56160 |
1002 |
|
350-К.К. |
25,37 |
828,4866 |
48,81 |
334315,06850 |
2928,6 |
|
Итого |
100 |
3265,8221 |
100 |
684931,50685 |
6000 |
|
ФРАКЦИЯ |
ДИСТИЛЛЯТ |
| ||||
|
% мольн. |
кмоль/ч |
% масс. |
кг/ч |
тыс т/г | ||
|
28-55 |
48,692 |
200,3858 |
44,94871 |
14863,01398 |
130,20000 | |
|
55-82 |
44,644 |
183,7267 |
47,36269 |
15661,23530 |
137,19242 | |
|
82-85 |
5,662 |
23,30125 |
6,48457 |
2144,22738 |
18,78343 | |
|
85-101 |
1,002 |
4,123605 |
1,204024 |
398,12990 |
3,48762 | |
|
101-140 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
140-180 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
180-240 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
240-350 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
350-К.К. |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
Итого |
100 |
298,78564 |
100 |
33066,60855 |
289,66347 | |
|
ФРАКЦИЯ |
О С Т А Т О К | ||||
|
% мольн. |
кмоль/ч |
% масс. |
кг/ч |
тыс т/г | |
|
28-55 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,00000 |
|
55-82 |
0,00039 |
0,01116 |
0,000146 |
0,95172 |
0,00834 |
|
82-85 |
0,144 |
4,10980 |
0,058017 |
378,19246 |
3,31297 |
|
85-101 |
4,753 |
135,65284 |
2,009181 |
13097,14568 |
114,73100 |
|
101-140 |
16,421 |
468,66306 |
7,956701 |
51866,94088 |
454,35440 |
|
140-180 |
18,663 |
532,65071 |
10,9167 |
71162,13535 |
623,38031 |
|
180-240 |
13,972 |
398,76733 |
10,22206 |
66634,02102 |
583,71402 |
|
240-350 |
17,016 |
485,64454 |
17,5468 |
114381,42997 |
1001,98133 |
|
350-К.К. |
29,031 |
828,55845 |
51,29039 |
334344,04861 |
2928,85387 |
|
Итого |
100 |
2854,05790 |
100 |
651864,89830 |
5710,33653 |
Средняя молекулярная масса дистиллята:
=80,35
Относительная плотность дистиллята:
=0,6640
Средняя молекулярная масса остатка:
=228,40
Относительная плотность остатка:
=0,8627