Курсовая работа: Расчет насадочной ректификационной колонны непрерывного действия по разделению смеси хлороформ-бензол

Рабочее флегмовое число:

R= 1.3*R_min +0.3 = 1.3*33,69+0.3 = 44,097

Средние массовые расходы по жидкости для верхней и нижней частей колонны:

L_B =P*R*M_B /M_P ; (4)

L_H = P*R*M_H /M_P +F*M_H /M_F ; (5)

где M_P и M_F – мольные массы дистиллята и исходной смеси. M_B и M_H -средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно.

Мольную массу дистиллята в данном случае можно принять равной мольной массе легколетучего компонента-хлороформа. Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно равны:

M_B =M_X X_{CP . B} +M₆ (1-X_{CP . B} );

M_H =M_X X_{CP . H} +M₆ (1-X_{CP . H} );

где M_B и M_H – мольные массы хлороформа и бензола;

X_{CP . B} и X_{CP . H} – средние мольные составы жидкости соответственно в верхней и нижней частях колонны:

X_{CP . B} = (X_P +X_F )/2 = (0.177+0.975)/2 = 0.576 кмоль/кмоль смеси

X_{CP . H} = (X_F +X_W )/2 = (0.177+0.036)/2 = 0.107 кмоль/кмоль смеси

Тогда:

M_B =64*0.576+78(1-0.576)=69.9 кг/кмоль

M_H =64*0,107+78(1-0,107)=76,5 кг/кмоль

Мольная масса исходной смеси:

M_F =M_X *X_F +M₆ (1-X_F )=64*0.177+78(1-0,177)=75,5 кг/кмоль

M_P =M_X *X_P +M₆ (1-X_P )=64*0.975+78(1-0.975)=64.35 кг/кмоль

Подставим рассчитанные величины в уравнения (4) и (5), получим:

L_B =0,11*44,097*69,9/64,35=5,27 кг/с

L_H =0,11*44,097*76,5/64,35+0,83*76,5/75,5 = 6,61 кг/с

Уравнения рабочих линий

1. Уравнение верхней части колонны:

2. Уравнение нижней части колонны:

где F – относительный мольный расход: