Курсовая работа: Спроектировать ректификационную установку для разделения бензол – толуол

Х _F , Х_Р , Х _W – концентрация низкокипящего компонента в исходной смеси, кубовой остатке и дистилляте.

F = 10000 кг/ч = 2,78 кг/с

= 1,26 кг/с

W = 2,78 – 1,26 = 1,52 кг/с

2.2 Пересчет массовых долей

Пересчет массовых долей в мольные:

,

где M_A и M _Б – молярные массы низкокипящего (бензол) и высококипящего (толуол) компонентов, кг/кмоль.

2.3 Расчет рабочего флегмового числа

Для технологического расчета ректификационной колонны необходимо построить равновесную зависимость между жидкостью и паром для смеси в координатах У–X и t –X ,У .

Определяем минимальное флегмовое число:

– концентрация легколетучего компонента в паре, находящегося в равновесии с исходной смесью X_F (графика У–X ). = 70,5 %

Рабочее флегмовое число определяется как ,

где β – коэффициент избытка флегмы (β = 1,02÷3,5).

Определяется рабочее флегмовое число R , отрезок B , число теоретических тарелок в колонне n_T , путем вписывания «ступенек» между равновесной и рабочими линиями. Рабочие линии строятся для каждого отрезка . Результаты расчетов заносим в таблицу 2.

Таблица 2

β	R	В	nТ	пТ ( R + 1)
1,2	1,56	38,4	17,8	45,57
1,5	1,95	33,3	14,2	41,89
1,8	2,34	29,4	12,5	41,75
2,5	3,25	23,1	11	46,75
3,5	4,08	19,4	10,3	52,33
4,5	5,4	15,4	9,5	60,8

Строится график в координатах и из точки минимума на кривой определяется оптимальное рабочее флегмового число R : R _опт = 2,2 при

2.4 Расчет физико-химических параметров процесса колонны

Средние массовые расходы жидкости для верхней и нижней частей колонны определяются из соотношений:

L^B = P · R = Ф = 4421 · 2,2 = 9726,2 кг/ч

L^H = Ф + F = P · R + F = 9726,2 + 10000 = 19726,2 кг/ч

Средний расход пара по колонне постоянен:

G = P · ( R + 1) = 4421 · (2,2 + 1) = 14147,2 кг/ч