Дипломная работа: Проект ректификационной установки непрерывного действия для разделения смеси метиловый - этиловый спирт

В дефлегматоре могут быть сконденсированы либо все пары, поступающие из колонны, либо только часть их, соответствующая количеству возвращаемой в колонну флегмы. В первом случае часть конденсата, остающаяся после отделения флегмы, представляет собой дистиллят (ректификат), или, верхний продукт, который после охлаждения в холодильнике 6 направляется в сборник дистиллята. Во втором случае несконденсированные в дефлегматоре пары одновременно конденсируются и охлаждаются в холодильнике, который при таком варианте работы служит конденсатором-холодильником дистиллята,

Жидкость, выходящая из низа колонны (близкая по составу ВК), также делится на две части. Одна часть, как указывалось, направляется в кипятильник, а другая — остаток (нижний продукт) после охлаждения водой в холодильнике направляется в сборник

Физико-химические характеристики продукта

Продуктом этой смеси являются метиловый и этиловый спирты.

Метиловый спирт

Молекулярный вес32 кг/моль

Плотность 792 кг/м³ при 20^о С

Температура кипения 64,509^о С

Бесцветная жидкость

Этиловый спирт

Молекулярный вес 46 кг/моль

Плотность 789 кг/м³ при 20^о С

Температура кипения 76,605^о С

Бесцветная жидкость

Используя опытные данные о равновесии между жидкостью и паром или расчетные. Равновесные данные для указанной бинарной системы при заданном давлении в ректификационной колонне заносят в таблицу 1.

Таблица 1 – Равновесные составы жидкостей (х) и пара (у) в мол % и температуре кипения (t) ºС двойных смесей при атмосферном давлении.

х, % мольн	у, % мольн	t, о С	P, мм рт ст
0,0	0	78,3	760
13,4	18,3	76,3
24,2	32,6	75
32,0	42,8	73,6
40,1	52,9	72,3
43,5	56,6	71,7
54,2	67,6	70
65,2	75,9	68,6
72,8	81,3	67,7
79,0	85,8	66,9
81,4	87,5	66,6
87,3	91,9	65,8
91,0	93,7	65,6
100	100	64,5

1. Расчет колонны

1.1 Материальный баланс

Материальный баланс всей ректификационной колонны может быть представлен двумя уравнениями: по всему продукту

,

по легколетучему компоненту

,

где х_f , х_D , х_w – молярные составы (мольные доли) низкокипящего компонента (НК) соответственно в исходной смеси, дистилляте и кубовом остатке.

Для дальнейших расчетов необходимо концентрации исходной смеси дистиллята и кубового остатка выразить в массовых долях.

;

;

,

где х_А – мольная доля низкокипящего компонента в жидкости;

М_А – молекулярная масса низкокипящего компонента, кг/кмоль;