Контрольная работа: Расчет концентрации бензола в поглотительном масле. Определение расхода греющего пара

n=n_т /η,

где n_т – число теоретических тарелок. Число теоретических тарелок находим графически. По гарфику находим число теоретических тарелок: n_т =3.

n=3/0,67=4,5≈5

расстояние между тарелками выбираем из стандартного ряда и принимаем равным 0,5 м. Тогда:

Н_т =(5-1)·0,5=2 м

Расстояние между верхней тарелкой и крышкой абсорбера 1,5 м; расстояние между нижней тарелкой и днищем абсорбера – 2,5 м. Общая высота абсорбера:

Н=2,5+1,5+2=6 м

Задача 2

Уравнения рабочих линий ректификационной колонны для разделения смеси бензола и толуола под атмосферным давлением:

у=0,723х+0,263; у=1,25х-0,018.

В колонну подается 75 кмоль/ч смеси при температуре кипения. Греющий пар в кубе колонны имеет избыточное давление 3 кгс/см² .

Определить требуемую поверхность нагрева в кубе колонны и расход греющего пара, имеющего влажность 5%. Коэффициент теплопередачи К=580 Вт/м² ·К. Тепловыми потерями пренебречь. Температуру кипения жидкости в кубе принять как для чистого толуола.

Решение

Используя уравнения рабочих линий и уравнения материальных балансов для исчерпывающей и укрепляющих частей колонны, определим равновесный состав смеси, состав дистиллята и флегмы.

, у=0,723х+0,263

Тогда =0,723, откуда G_х =2,61 – флегмовое число или количество флегмы, перетекающее сверху вниз по укрепляющей части колонны.

=0,263, откуда х_р =0,949 – состав дистиллята в долях моля легколетучего компонента.

;

у=1,25х-0,0180,8у+0,018

Таким образом, =1,25, откуда F=1,9025 кг-моль/кг-моль дистиллята – количество начальной смеси; =0,018, откуда х_ω =0,0036 – состав кубового остатка в долях моля легколетучего компонента.

G_х ′=F+G_х =1,9025+2,61=4,5125 – флегмовое число в исчерпывающей части колонны.

Для всей колонны уравнение материального баланса

F=W+1;

х_р +х_ω ·W=х_f ·F

W=F-1=1,9025-1=0,9025

х_f =( х_р +х_ω ·W)/F=(0,949+0,0036·0,9025)/1,9025=0,500

Результаты сведем в таблицу:

Х, % (мол)	Y, % (мол)
Исходная смесь	50	50
Дистиллят	94,9	5,1
Кубовый остаток	0,36	99,64

Расход теплоты в кубе-испарителе ректификационной колонны непрерывного действия определяют из уравнения теплового баланса колонны с дефлегматором-конденсатором

Q_к +G_F i_F = Q_д + G_D i_D + G_W i_W +Q_п ,