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

Молекулярная масса метилового спирта – 32 кг/кмоль, этилового спирта – 46 кг/кмоль.

Массовый расход исходной смеси, кг/с, определим по формуле

кг/с

Массовый расход кубового остатка, кг/с, определим по формуле

G_w = G_f – G_d = 8,13-1,32=7,81кг/с

По имеющимся данным о равновесии между жидкостью и паром строим изобары температур кипения и конденсации смеси t=f(x,y) (Рисунок 1) и линию равновесия на диаграмме y=f(x) (Рисунок - 1).

Рисунок 1- Зависимость температур кипения и конденсации от состава фаз

Затем рассчитаем минимальное флегмовое число

R_min =( x_d – у^* _f )/( у^* _f – x_f )=( 0.95 - 0.3)/(0.3-0.22) = 8,06

где у^* _f - мольная доля НКК в паре, равновесном с исходной смесью, определяется по диаграмме х-у (рис 2) у^* _f = 0,3

Оптимальное флегмовое число определим из условия получения минимального объема колонны, пропорционального произведению n_T (R+1),где n_T –число ступеней изменения концентрации (теоретическое число тарелок).

Таблица 2- Данные для расчета оптимального флегмового числа

β	R= β Rmin	В	nт	nт (R+1)
1,1	8,87	0,09	17	167,7
1,2	9,67	0,08	15	160,05
2,0	16,1	0,05	12	205,2
2,8	22,57	0,04	11	259,3
3,6	29,02	0,03	10	300,2

Строим график зависимости n_т (R+1) от R. Находим min точку и опускаем из неё перпендикуляр на ось Х. Эта точка и будет являться оптимальным флегмовым числом. В нашем случае R_опт =9,67.

Рисунок2 – Определение оптимального флегмового числа.

Уравнение рабочих линий

А) Верхней (укрепляющей) части колонны

Б) Нижней (исчерпывающей) части колонны

1.2 Определение скорости пара и диаметра колонны

Рассчитываем средние концентрации низкокипящего компонента в жидкости:

а) верхней (укрепляющей) части колонны:

;

.

б) нижней (исчерпывающей) части колонны:

;

.