Цель работы

1. Построение изобарных температурных кривых.

2. Пуск и наладка устойчивого режима работы тарельчатой ректификационной колонны для непрерывного разделения смеси этиловый спирт–вода. Расчет материального и теплового балансов колонны.

3. Определение числа ступеней изменения концентрации (теоретических тарелок) и среднего коэффициента обогащения (к.п.д.) установленных в колонне одноколпачковых тарелок.

4. Сравнение полученного к.п.д. тарелок с к.п.д. тарелок существующих промышленных установок.

Построение изобарных температурных кривых

Считая, что разделяемая смесь (бинарная) при давлении  близком к атмосферному образует идеальный раствор, подчиняющийся законам Рауля и Дальтона, определяют при заданном давлении  составы жидкой (х) и паровой (у) фаз, находящихся в равновесии, по уравнениям:

(12.1)

(12.2)

где  – давление системы, мм.рт.ст.; Р_сп – давление насыщенных паров спирта при температуре, мм.рт.ст.; Р_в – давление насыщенных паров воды при температуре, мм.рт.ст..

Поскольку температура кипения данной бинарной смеси в процессе ее разделения при атмосферном давлении изменяется в интервале температур кипения чистых компонентов: воды (100С) и этилового спирта (78°С), для построения изобарных температурных кривых равновесия составы жидкой (х) и паровой (у) фаз находят при температурах t, лежащих в указанном интервале (78–100С). Давлении насыщенных паров этилового спирта и воды в зависимости от температур определяют по табл.12.1.

Таблица 12.1.

Давление насыщенных паров спирта и воды при различных температурах

Температура, оС	Давление насыщенных паров спирта Рсп, мм.рт.ст.	Давление насыщенных паров воды Рв, мм.рт.ст.
70	543	234
75	678	289
78	759	327
80	813	355
83	925	401
85	1000	434
87	1075	469
90	1187	526
93	1338	489
95	1440	634
97	1541	682
100	1692	760

Данные расчетов заносят в табл.12.2.

Таблица 12.2.

Таблица расчетных величин

t, оС	Рсп, мм.рт.ст	Рв, мм.рт.ст	π, мм.рт.ст	х’*		у’*=К· х’*
78
82
86
90
94
98
100

По данным табл.12.2 строят графики t – x^/, y^/; y^/ – x^/ (рис.12.2 и 12.3). По графику t – x^/, y^/ уточняют температуры верха и низа ректификационной колонны, температуру питания и его агрегатное состояние.