ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика расчета ректификационных колонн из "Курсовое проектирование по предмету Процессы и аппараты химической промышленности" Целью расчета ректификационных колонн является определение основных размеров колонны, размеров внутренних устройств, материальных потоков и затрат тепла. [c.149] Методика расчета тарельчатых и насадочных колонн имеет много общего отличие заключается в определении характеристики и размеров внутренних устройств. [c.150] Для расчета колонны задается производительность колонны по разгоняемой смеси или ди( тилляту, концентрация низкокипящего компонента в смеси, в дистилляте и кубовой жидкости. По справочникам находят физические свойства компонентов в жидком и парообразном состояниях и составляют таблицу опытных данных об изменении содержания или упругости паров в зависимости от температуры. [c.150] Мь — молекулярные веса компонентов. [c.151] Для расчета ректификационных колонн требуется определить средний молекулярный вес смеси М-. [c.151] Хъ — молярная доля компонента Ь в жидкой фазе. [c.151] С — количество кубовой жидкости. [c.152] Решая уравнения материального баланса, можно определить количество дистиллята и кубового остатка, если задано количество разгоняемой смеси и концентрации жидкостей. [c.152] При помощи уравнений материального баланса решаются все задачи, связанные с определением количеств и состава веществ, участвующих в процессе ректификации. [c.152] Хз в молярных долях или процентах (данные берем из табл. 5.1). Восстанавливаем из этих точек перпендикуляры, получаем точки пересечения Л], Лг, Лз. Соединяя эти точки плавной линией, получаем кривую ВЛ1Л2Л3Л — линию кипения жидкости. [c.153] Далее на горизонтальной оси откладываем составы паровой фазы, равновесной с данной кипящей жидкостью. [c.153] С помощью этого графика можно определить температуру жидкости и пара любого состава и, наоборот, найти составы жидкости и пара при заданной температуре. [c.154] Кривая равновесия пара и жидкости строится в системе координат X, У), т. е. состав жидкости— состав пара (рис. 5.2). [c.154] Для того чтобы определить количество тарелок или ступеней изменения концентраций, надо графически изобразить линии рабочего процесса в колонне. Колонну непрерывного действия от места ввода исходной смеси делят на две части верхняя часть колонны называется укрепляющей, а нижняя часть — исчерпывающей. Для каждой части колонны существует уравнение, характеризующее соотношение концентрации паровой и жидкой фаз. Это уравнение называется уравнением рабочей ли-нииколонны. [c.154] Так как при минимальном флегмовом числе требуется бесконечно большое количество тарелок и колонна получается бесконечно большой высоты, то рабочее флегмовое число берется больше минимального. Рекомендуется принимать (1,22,5) мин-Отношение рабочего флегмового числа к минимальному называется коэффициентом избытка флегмы. [c.155] Проводим через вершины этих отрезков и точку 1 прямые линии линии 1—Зи /— 2, 1—Зъ, будут рабочими линиями верхней части колонны. Если соединить точки Зи З2, З3, З4 с точкой 2, то получим ряд рабочих линий нижней части колонны. [c.155] Для каждого флегмового числа и значения X в пределах от Хю до Ха по диаграмме находим движущую силу процесса Х—Хр. Она выражается величиной горизонтального отрезка АС между кривой равновесия и соответствующей рабочей линией. [c.155] Результаты интегрирования сводим в табл. 5.3. [c.157] Затем строим график зависимости тх Я+ ) от / . График имеет вид кривой (рис. 5.4) с минимумом в точке М, соответствующим оптимальному флегмовому числу, которое и принимается для дальнейшего расчета. [c.157] Вернуться к основной статье