В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется бинарная смесь. Концентрация легколетучего компонента в исходной смеси (питании) хг, в дистилляте Хр, в кубовом остатке хw. Расход питания Gr. Коэффициент избытка флегмы ф. Давление в колонне атмосферное. (Решение → 13411)

Заказ №38747

В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется бинарная смесь. Концентрация легколетучего компонента в исходной смеси (питании) хг, в дистилляте Хр, в кубовом остатке хw. Расход питания Gr. Коэффициент избытка флегмы ф. Давление в колонне атмосферное. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление -ал.изб . Степень сухости пара х. Начальная температура воды, поступающей в дефлегматор 15 °С, конечная температура воды 25 °С. Коэффициент теплопередачи в дефлегматоре К. Определить: - расход дистиллята - расход греющего пара - расход воды в дефлегматоре - поверхность теплопередачи дефлегматора. Написать уравнение рабочей линии для верхней части колонны.

Решение:

Температура кипения компонентов при атмосферном давлении: - бензол: 80,2 0С; - уксусная кислота: 77,150С. Легколетучим компонетом является уксусная кислота, так как температура кипения её меньше, чем у бензола. Молярные массы компонентов: - легколетучего: МА = 60,05 кг/кмоль; - тяжелолутечего: Мв = 78,1 кг/кмоль. Пересчет массовых концентраций потоков в мольные: ХF = 0,350/60,05 0,350 60,05+ (1−0,350)/78,1 = 0,412 (мол.) ХD = 0,90/60,05 0,90 60,05+ (1−0,90)/78,1 = 0,921 (мол.) ХW = 0,08/60,05 0,08 60,05+ (1−0,08)/78,1 = 0,102 (мол.) Расход дистиллята рассчитывается по уравнениям материального баланса: 8,5 = GD + GW 8,5∙0,350 = GD∙0,90 + GW∙0,08 Из этих уравнений следует: GD = 8,5 ∙ 0,350−0,08 0,90−0,08 = 2,799 (кг/с) Для расчета минимального флегмового числа необходимо определить состав пара yF* равновесного с жидкостью состава хF . Определение yF* при ХF = 0,412 выполянется линейной интерполяцией равновесных составов фаз: yF* = 0,755 + 0,799−0,755 0,50−0,40 (0,412 – 0,40) = 0,760 (мол.)