Курсовая работа: Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензолтолуол
Найдем минимальное паровое число, для чего на x-y-диаграмме отложим прямую, соединяющую точку W (откладывается на рабочей линии при 
) и сырьевую точку F.
Отрезок, отсекаемый на оси X, будет численно равен 
Находим по диаграмме: 
Откуда находим: 
Рабочее паровое число равно произведению минимального парового числа на коэффициент избытка теплоотвода n'=1,31
Тогда 
- отрезок, отсекаемый прямой WF по оси X в режиме рабочего орошения.
Отложим на диаграмме 
и 
и соединим эти точки соответственно с точками D и W. Результатом пересечения этих двух прямых будет точка F'.
Соединяем точки F' и D и получим рабочую линию, оперативную линию для укрепляющей части колонны; соединяем точки F' и W и получим еще одну рабочую линию, оперативную линию для отгонной части колонны.
Опускаем из точки F прямые, параллельные осям, на полученные оперативные линии и получим соответствующие точки А и В. Соединяя вогнутой линией эти точки получим оперативную линию зоны питания колонны.
Таким образом, имеем ломаную линию WBAD – рабочую линию полной колонны. Между этой кривой и прямой равновесия строим ступенчатую линию и получаем рабочее число теоретических тарелок в режиме полного орошения по x-y- диаграмме в случае допущения: флегмовое и паровое числа постоянны R=const, П=const.
По диаграмме число теоретических тарелок N=18.
Расчет числа теоретических тарелок в режиме полного орошения по комбинированной диаграмме (тепловой+изобаре)
Это число тарелок не совпадает с числом тарелок по x-y-диаграмме. Расчет числа тарелок на комбинированной диаграмме начнем сверху колонны.
Рисунок 18 – Схема потоков концентрационной части колонны
Расчет проводится путем последовательного определения составов пара и жидкости, стекающей с очередной тарелки. Для этого точку D с энтальпийной диаграммы перенесем на изобару (на линию пара). Так как D и g1 – это равновесные потоки, то расход жидкости g1 можем найти на линии жидкости, проведя изотерму. Затем точку g1 переносим на энтальпийную диаграмму. Так как G2 и g1 - встречные потоки, то состав паровой фазы найдем с помощью рабочей линии, получаемой соединением точки D и точки g1 на кривой - энтальпии жидкости. Точка G2 получится на кривой – энтальпии пара, в точке пересечения ее с рабочей линией. Затем точку G2 переносим на изобару и так далее до зоны питания, т.е. пока очередная рабочая линия не пересечет ноду сырья. Зона питания выглядит следующим образом:
Рисунок 19 – Схема зоны питания колонны
Количество нод на тепловой диаграмме равно 16, таким образом и теоретических тарелок тоже N=18.
Построение профиля концентраций по высоте колонны
Определим профиль концентраций по высоте колонны по нодам на изобаре. Определим концентрации низкокипящего компонента в жидкой и паровой фазах на каждой тарелке. Результаты представим в таблице 5.
Таблица 5 – Концентрации бензола на каждой тарелке
|
Номер тарелки |
К-во Просмотров: 690
Бесплатно скачать Курсовая работа: Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензолтолуол
|