3.4 Определение минимального флегмового числа.

Определение рабочего числа флегмы.

3.5 Определение массовых расходов по жидкости для верхней и нижней частей колонны.

где и - средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны; и мольные массы дистиллята и исходной смеси.

Мольную массу дистиллята можно принять равной массе легколетучего компонента – бензола. Мольная масса жидкость соответственно равна:

где и - средний мольный состав жидкости в верхней и нижней части колонны:

кмоль/кмоль смеси

кмоль/кмоль смеси

Тогда

кг/кмоль

кг/кмоль

Мольная масса исходной смеси:

кг/кмоль

Подставив, получим:

кг/с

кг/с

3.6 Определяем массовые потоки пара в верхней и нижней частях колонны.

где и - средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:

где

кмоль/кмоль смеси

кмоль/кмоль смеси

Тогда

кг/кмоль

кг/кмоль

Подставив, получаем:

кг/с

кг/с

3.7 Расчет скорости пара и диаметра колонны

Для расчета скорости пара в колоннах с тарелками воспользуемся формулой:

где - средняя плотность жидкости в колонне (796 кг/ ), - плотность пара в верхней и нижней части колоны.

кг/

кг/

Тогда

м/с

м/с

Так как скорости мало отличаются друг от друга, в расчете используем среднюю скорость наров:

м/с

Ориентировочный диаметр колонны определяют из уравнения расхода:

Принимаем средний массовый поток пара в колонне G равным полусумме и :

кг/с

Средняя плотность паров:

кг/

Диаметр колонны

м

Стандартный диаметр обечайки колонны d = 1,8м. При этом действительная рабочая скорость пара будет равна:

м/с

По каталогу для колоны диаметром 1800мм выбираем ситчатую однопоточную тарелку ТС-Р со следующими конструктивными размерами:

• диаметр отверстий в тарелке ……………………………….8мм

• шаг между отверстиями t ………………………………………15мм

• свободное сечение тарелки Fc …………………………………18,8%

• высота переливного порога …………………………………30мм

• ширина переливного порога b …………………………………1050мм

• рабочее сечение тарелки ……………………………………2,294

Скорость пара в рабочем сечении тарелки:

м/с

3.8 Расчет высоты ректификационной колонны

Для перекрестного и перекрестно-прямоточного движения потоков пара и жидкости без учета влияния брызгоуноса эффективность по Мерфри может быть вычислена по следующей зависимости:

где

здесь - локальная эффективность контакта по пару;

S – число секций полного перемешивания;

где - доля байпасирующей жидкости, характеризующая степень поперечной неравномерности потоков;

- фактор массопередачи;

m – коэффициент распределения компонентов по фазам в условиях равновесия;

G/L – соотношение мольных нагрузок по пару и жидкости; для верхней части колонны ; для нижней части .

Локальная эффективность связана с общим числом едениц переноса по паровой фазе на тарелке следующим соотношением:

где

Здесь в моль/( ); - средняя мольная масса паров, кг/кмоль.

Коэффициент массопередачи определяют по уравнению аддиативности фазовых диффузионных сопротивлений:

где и - коэффициенты массоотдачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки, соответственно для жидкой и паровой фаз.