Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовой проект Ректификация 2015.doc
Скачиваний:
30
Добавлен:
12.03.2016
Размер:
2.29 Mб
Скачать

Материальный баланс

Система уравнений материального баланса ректификационной колонны:

Массовые расходы исходной смеси, дистиллята и кубовой жидкости:

;

;

.

Молярные массы компонентов [2, с.13]:

легколетучего (бензола) – .

высококипящего (толуола) – .

Мольная доля легколетучего компонента в исходной смеси:

.

Мольная доля легколетучего компонента в дистилляте:

.

Мольная доля легколетучего компонента в кубовой жидкости:

.

Молярные массы потоков:

исходной смеси

;

дистиллята

;

кубовой жидкости

.

Молярные расходы потоков:

исходной смеси: ;

дистиллята: ;

куб. жидкости: .

Таблица 1. Материальный баланс ректификационной колонны

Поток

x

ML

т/ч

кг/с

кмоль/с

кмоль/ч

масс. доли

мол. доли

кг/кмоль

Кубовая жидкость W

11,78

3,271

0,03561

128,2

0,0170

0,0200

91,86

Исходная смесь F

18,00

5,000

0,05768

207,6

0,3500

0,3884

86,69

Дистиллят D

6,22

1,729

0,02207

79,4

0,9800

0,9830

78,35

Определение минимального флегмового числа

Данные по парожидкостному равновесию для системы бензол-толуол взяты из [2, с. 783-785] таблицы №1453, 1454, 1457, 1458 (давление 760 мм. рт. ст.).

Frame9Frame10

Равновесный состав жидкости на тарелке питания в случае подачи в колонну исходной смеси, нагретой до температуры кипения (вертикальное положение линии питания), равен составу исходной смеси: .

Равновесный состав пара на тарелке питания определяется по линии равновесия (графически или линейной интерполяцией по табличным данным):

.

Минимальное флегмовое число: .

Определение оптимального флегмового числа

Определение оптимального флегмового числа производится методом итераций. Задаём начальное значение коэффициента избытка флегмы и итерационный шаг.

Оптимальным флегмовым числом считаем флегмовое число, соответствующее минимальному объёму ректификационной колонны. Поскольку высота колонны пропорциональна числу теоретических ступеней (тарелок) , а площадь сечения колонны пропорциональна флегмовому числу плюс единица, то объём колонны, равный произведению площади сечения на высоту, пропорционален произведению этих величин. Таким образом коэффициент оптимизации.

Первая итерация

Коэффициент избытка флегмы: .

Флегмовое число: .

Число теоретических ступеней (тарелок) находим по x-yдиаграмме, предварительно построив рабочие линии, соответствующие флегмовому числу данной итерации:(см. Приложение, с.??).

Коэффициент оптимизации: .

Вторая итерация

Коэффициент избытка флегмы: .

Флегмовое число: .

Число теоретических ступеней: (см. Приложение, с.??).

Коэффициент оптимизации: .

Таблица 3. Определение оптимального флегмового числа

итерации

Коэф. избытка флегмы β

Флегмовое число R

Число теор. ступеней NТТ

Коэф. опти-мизации k

1

1,20

2,111

19,9

61,9

2

1,25

2,199

18,8

60,1

3

1,30

2,287

18,0

59,3

4

1,35

2,375

17,4

58,7

5

1,40

2,463

16,8

58,1

6

1,45

2,551

16,4

58,1

7

1,50

2,639

16,0

58,2

8

1,55

2,726

15,7

58,5

9

1,60

2,814

15,4

58,6

10

1,65

2,902

15,0

58,7

11

1,70

2,990

14,7

58,7

Рис. 6. Определение минимума коэффициента оптимизации k=NTT·(R+1)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.