Расчёт минимального флегмового числа

№ компо- нента		Piпри tF	i
1	0,0562	2,8805	1,938425	0,122963	0,48692	0,975135
2	0,0512	1,8993	1,278129	0,233914	0,44644	1,854856
3	0,0446	1,4866	1,000404	0,281014	0,05662	1,894171
4	0,0575	1,2665	0,852288	-0,30858	0,01002	-0,07224
5	0,1404	0,7787	0,524024	-0,16842	0	0
6	0,1301	0,3650	0,245626	-0,05527	0	0
7	0,1611	0,1266	0,085195	-0,01175	0	0
8	0,1944	0,0176	0,011844	-0,00184	0	0
9	0,1645	0,0032	0,002153	-0,00056	0	0
Сумма	1,0000	-	-	0,0916	1,0000	4,65192

Корень уравнения Андервуда равен:

=0,9705

Минимальное флегмовое число равно:

=4,65192-1=3,65192

2.9 Оптимальное флегмовое число. Оптимальное число теоретических тарелок.

Приведём два способа расчёта оптимального флегмового числа.

Графический способ Джиллиленда

а) Задаёмся коэффициентом избытка флегмы _i=(1,1…1,8).

б) Рассчитываем флегмовые числа:

Например, 4,0171.

в) Находим параметр Х_i:

Например, 0,0728

г) Находим параметр Y_i:

Например, =0,58219

д) Находим число теоретических тарелок N из уравнения:

Например, = 60,93338

e) Находим величину N_i(R_i+1).

Например, N₁(R₁+1)= 60,93338·(4,0171+1)=305,7096

Расчёты приведены в таблице 12.

Таблица 12

Расчёт параметров R_опт и N_опт

i	Ri	xi	yi	Ni	Ni(Ri+1)
1,1	4,01711	0,07279	0,58219	60,93338	305,70961
1,2	4,38230	0,13570	0,51856	52,74824	283,90704
1,3	4,74750	0,19062	0,46857	47,69202	274,10972
1,4	5,11269	0,23897	0,42807	44,24376	270,44833
1,5	5,47788	0,28188	0,39451	41,73605	270,36111
1,6	5,84307	0,32020	0,36617	39,82553	272,52897
1,7	6,20826	0,35464	0,34188	38,31834	276,20872
1,8	6,57346	0,38576	0,32078	37,09683	280,95122

ж) Строим график N_i(R_i+1)=f(R_i):

График 1 - Зависимости параметра N_i(R_i+1) от флегмового числа.

Минимум на полученной кривой соответствует искомым параметрам: R_опт=5,30; N_опт=41,73; _опт=1,5.

Аналитический вариант расчёта (по приближённым уравнениям):

3,65192+0,35=5,2801

N_опт=1,7

N_опт=1,7·+0,7=42,99

Таким образом, оба способа дают довольно близкие результаты. Принимаем к дальнейшим расчётам данные более точного графического способа.

2.10 Место ввода сырья в колонну. Рабочее число тарелок.

Определяем минимальное число теоретических тарелок в концентрационной части колонны ()

,

где α₃ и α₄ – коэффициенты относительной летучести компонентов при температуре ввода сырья (Таблица 11).

=12,4 ~ 13

Оптимальное число теоретических тарелок в верхней части колонны

Отсюда

=20,80 ~ 21

Рабочее число тарелок в колонне:

где - к.п.д. тарелки, примем равным 0,6.

=69,55 ~ 70

Рабочее число тарелок в верхней части колонны

=34,67~ 35

В нижней, исчерпывающей части колонны, таким образом, будет 70-35=35 тарелок. На практике для ввода сырья предусматривают до 5 точек вблизи сечения, определённого по этим уравнениям.