Реферат: Расчет разделения смеси диоксан-толуол в насадочной ректификационной колонне

Плотность физических смесей жидкостей подчиняется закону аддитивности:

ρ_см = ρ₁ x_об + ρ₂ (1- x_об ),

где x_об — объемная доля компонента в смеси.

В рассматриваемом задаче плотности жидких диоксана итолуола близки [7], поэтому можно принять ρ_{x в} = ρ_{х н} = ρ_х = 790 кг/м³ .

Вязкость жидких смесей ц∙ находим по уравнению [8]:

lg μ_x =x_ср lg μ_{x д} + (1-x_ср ) lg μ_{x т} , (3.13)

где μ_{x д} и μ_{x т} — вязкости жидких диоксана и толуола при температуре смеси [7].

Тогда вязкость жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно равна:

lgμ_{x в} =0,675 lg0,22 + (1-0,675) lg0,30,

lgμ_{x н} =0,235 lg0,21 + (1-0,235) lg0,27,

откуда μ_{x в} = 0,243 мПа∙с; μ_{x н} = 0,254 мПа∙с.

Предельная скорость паров в верхней части колонны:

;

откуда w _пв =1,241 м/с.

Предельная скорость паров в нижней части колонны:

;

откуда w _пн =1,172 м/с.

Примем рабочую скорость но 30% ниже предельной:

w _в =1,241∙0,7=0,87 м/с; w _н =1,172∙0,7=0,82 м/с.

Диаметр ректификационной колонны определим из уравнения расхода:

(3.14)

Отсюда диаметры верхней и нижней части колонны равны соответственно:

м; м.

Рационально принять стандартный диаметр обечайки d = l,2 м одинаковым для обеих частей колонны. При этом действительные рабочие скорости паров в колонне равны:

w _в = 0,87(1,03/1,2)² = 0,64 м/с; w _н = 0,82 (1,07/1,2)² = 0,65 м/с,

что составляет соответственно 52 и 55 % от предельных скоростей.

3.4 Высота слоя насадки и колонны

Высота ректификационной колонны насадочного типа находится из уравнения:

Н_к =Ят+(т-1)р_р +Я_в +Я_н +Н_к +Н_д (3.15)