1. Расчет ректификационной колонны

   1. Материальный баланс процесса

Составим материальный баланс для определения количеств и состава веществ, участвующих в процессе ректификации.

Материальный баланс колонны обогреваемой паром

-производительность установки по исходной смеси

-производительность установки по дистилляту

-производительность установки по кубовому остатку

-концентрация низкокипящего компонента в исходной смеси

-концентрация низкокипящего компонента в дистилляте

-концентрация низкокипящего компонента в кубовом остатке

Для того чтобы найти массовый расход дистиллята и массовый расход кубового остатка подставим исходные данные в уравнение

Для дальнейших расчетов выразим концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка в мольных долях

Исходная смесь:

Дистиллят:

Кубовый остаток:

2. Относительный мольный расход питания

Кривая равновесия точек перегиба не имеет

Мольная доля дихлорэтана в паре, равновесном с жидкостью питания можно определить по диаграмме составленной по таблице равновесия между жидкостью и паром. Но для более точного определения используем интерполирования.

Определяем минимальное число флегмы по уравнению:

3. Рабочее число флегмы

4. уравнение рабочих линий

а) верхней (укрепляющей) части колонны:

б) нижней (исчерпывающей) части колонны:

2. Определение скорости пара и диаметра колонны

   1. Средние концентрации жидкостей

а) в верхней части колонны:

б) в нижней части колонны:

Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий

а) в верхней части колонны:

б) в нижней части колонны:

Средние температуры пара определяются по диаграмме t-x,y, но для точного вычисления применим интерполяцию

Средние мольные массы и плотность пара

Средняя плотность пара в колонне:

Температура вверху колонны при

Температура в кубе-испарителе при

Принимаем среднюю плотность жидкости в колонне

2. Скорость пара в колонне

По данным каталога-справочника «Колонные аппараты» принимаем расстояние между тарелками h=300 мм. для ситчатых тарелок по графику находим С=0,032.

3. Объемный расход пара проходящего через колонну при средней температуре

Подставляем все данные в формулу объемного расхода пара проходящего через колонну

4. Диаметр колонны

По каталогу-справочнику «Колонные аппараты» берем D=1200 мм. Тогда скорость пара в колонне будет

3. Определение числа тарелок и высота колонны

   1. Определение числа тарелок

Наносим на диаграмму Y-X рабочие линии верхней и нижней части колонны и находим число ступеней изменения концентрации

Рисунок 2-определение числа ступеней

Число ступеней

Число тарелок рассчитывается по формуле

Возьмем с запасом n=30

2. Высота тарельчатой колонны

h-расстояние между тарелками, принимается 0,3 м