1)Через основное уравнение массопередачи.
A – необходимая площадь поверхности контакта фаз; Δna – мольный межфазный поток абсорбтива; Ky – коэффициент масопередачи; Δycp – средняя движущая сила;
2) Через число теоретических тарелок.
Nт.т.=3
(если числа дробные, округлять не надо).
;
η - тарельчатый КПД для всей колонны.
3) Метод кинетической (псевдоравновесной) линии.
Рис. 8. К определению числа реальных ступеней разделения по методу кинетической (псевдоравновесной) линии. 1 – рабочая линия, 2 – кинетическая, 3 – равновесная.
В
координатах
(или
)
строятся равновесная
и рабочая
линии (рис. 8). Для нескольких точек (в
достаточном количестве, чтобы построить
плавную линию), начиная от точки
,
определяются эффективности по Мэрфри.
Для ”
”-ной
ступени имеем:
Отрезки
АС после построения равновесной
и рабочей
линий определяются в произвольных
сечениях в интервале
.
Если для этих сечений определить
эффективности по Мэрфри, то отрезок
определится как:
Таким образом, отыскивая:
Находят
точки
и т.д., соединяя которые проводят
кинетическую кривую. Число реальных
ступеней разделения определяют как
число ступеней, вписанных между рабочей
(1) и кинетической (2) линиями (считают
число точек на кинетической кривой; в
данном случае 6 ступеней).
Np.т.= 6 (если значения дробные, округляем в большую сторону).
Высота рассчитывается по формуле:
Вопрос
№11
Вопрос №12 = №10
Вопрос № 13. Получить систему уравнений, описывающих процесс простой перегонки.
При простой перегонке образующийся пар отводится из аппарата и в каждый момент времени находится в равновесии с оставшейся жидкостью. Для составления материального баланса предполагают, что количество жидкости в некоторый момент времени равно L, а ее состав x (по НК) и y* (в паре над жидкостью). Тогда состав пара над жидкостью можно выразить как функцию состава жидкости, т. е. y* = f(x). За бесконечно малый промежуток времени количество жидкости и ее состав изменяются и составляют L – dL и x – dx. Количество образующегося пара равно dL, а его состав является равновесным с x. Содержание НК в жидкости в начале равно Lx, а в конце промежутка — (L-dL)*(x-dx).Количество НК, перешедшего в пар, равно dL y*. Тогда уравнение материального баланса по НК за это время:
Lx=(L−dL)*(x−dx)+dLy*=Lx−dLx−Ldx+dLdx+dLy* .
Бесконечно малой величиной второго порядка dLdx можно пренебречь. Тогда уравнение
|
|
dL |
|
dx |
|
F |
dL |
xF |
dx |
|
F |
xF |
dx |
|
|
принимает вид: |
L |
= |
|
. Интегрируем: |
∫W |
L |
=∫xW |
|
ln |
|
=∫xW |
|
, где F – |
|
y*−x |
y*−x |
W |
y*−x |
начальное количество смеси, W – конечное количество смеси, xW и xF – составы по НК.
Обычно уравнение решают графически по диаграмме жидкость-пар, строя график1/(y*-x) от x.