Контрольная работа № 2 перегонка и ректификация* Задача № 1

1.1 В перегонном кубе осуществляется непрерывная перегонка смеси этанол- вода при атмосферном давлении и температуре t₁,С. При этом получают G_D, кг/ч, дистиллята и G_W, кг/ч, кубового остатка.

Определить, каковы будут расходы дистиллята и кубового остатка, если температуру процесса сделать равной t₂,С? Как при этом изменятся: а) состав дистиллята и кубового остатка; б) количество этанола в дистилляте и кубовом остатке?

Изобразить принципиальную технологическую схему процесса.

Примечание: При решении задачи использовать Т-Х,У- диаграмму.

Номер варианта	GD, кг/ч	GW, кг/ч	t1, С	t2, С
1.1.1	200,0	300,0	90,0	87,5
1.1.2	150,0	550,0	92,5	90,0
1.1.3	585,0	600,0	87,5	90,0
1.1.4	315,0	420,0	85,0	90,0
1.1.5	730,0	300,0	87,5	82,5

1.2 Смесь этанол- вода подвергается перегонке с дефлегмацией при атмосферном давлении. Расход смеси - G_F, кмоль/ч, содержание этанола в ней - X_F , % мол. Содержание этанола в получаемом дистилляте составляет X_D , % мол., а в кубовом остатке – X_W , % мол.

Определить расходы дистиллята, кубового остатка и флегмы, а также содержание этанола в флегме (в % мол.) и флегмовое число. Изобразить принципиальную технологическую схему процесса.

Примечание: При решении задачи использовать Т-Х,У- диаграмму.

Номер варианта	GF, кмоль/ч	XF , % мол.	XD , % мол	XW , % мол
1.2.1	20,0	25,0	55,0	10,0
1.2.2	30,0	20,0	45,0	4,0
1.2.3	40,0	15,0	40,0	2,5
1.2.4	50,0	10,0	35,0	2,0
1.2.5	60,0	5,0	30,0	2,0

1.3 Исходная смесь этанол- вода поступает в перегонный куб при температуре кипения и подвергается перегонке при атмосферном давлении и температуре t₁,С. Расход исходной смеси– G_F, кмоль/ч, содержание этанола– X_F ,% мол. Получаемые пары отводятся в конденсатор- холодильник, где происходит их полная конденсация и последующее охлаждение конденсата до температуры t₂,С.

Определить расходы и составы получаемых дистиллята и кубового остатка, а также расходы теплоты, отводимой в конденсаторе- холодильнике, и подводимой в перегонном кубе. Изобразить принципиальную технологическую схему процесса.

Примечание: При решении задачи использовать Т-Х,У- диаграмму.

Номер варианта	GF, кмоль/ч	XF , % мол.	t1, С	t1, С
1.3.1	15,0	30,0	83,0	20,0
1.3.2	20,0	25,0	85,0	22,0
1.3.3	25,0	20,0	87,5	18,0
1.3.4	30,0	15,0	90,0	25,0
1.3.5	35,0	10,0	92,5	21,0

1.4 В ректификационной колонне, в которой смонтированы N_д колпачковых тарелок, разделяется смесь этанол- вода, содержащая X_F , % мол., этанола. Флегмовое число, при котором работает колонна, равно R. В результате разделения получают дистиллят с содержанием этанола X_D , % мол. и кубовый остаток с содержанием этанола X_W , % мол.

Определить кпд колонны и коэффициент избытка флегмы. Изобразить принципиальную технологическую схему процесса.

Примечание: При решении задачи использовать У-Х- диаграмму.

Номер варианта	Nд, шт.	XF , % мол.	XD , % мол.	XW , % мол.	R
1.4.1	15	30,0	75,0	5,0	1,5
1.4.2	18	20,0	70,0	2,0	0,75
1.4.3	14	25,0	72,0	3,0	0,8
1.4.4	10	10,0	60,0	1,0	0,6
1.4.5	20	5,0	80,0	1,0	2,2

1.5 В ректификационной колонне разделяется смесь этанол- вода, содержащая X_F , % мол. этанола. Коэффициент избытка флегмы равен К_и. В результате разделения получают дистиллят с содержанием этанола X_D , % мол. и кубовый остаток с содержанием этанола X_W , % мол.

Определить число теоретических тарелок колонны Изобразить принципиальную технологическую схему процесса..

Примечание: При решении использовать У-Х- диаграмму.

Номер варианта	XF , % мол.	XD , % мол.	XW , % мол.	Ки
1.5.1	25,0	65,0	2,0	1,8
1.5.2	20,0	70,0	3,0	1,4
1.5.3	15,0	75,0	1,0	2,0
1.5.4	10,0	67,0	2,0	1,3
1.5.5	5,0	80,0	1,0	1,7

С У Ш К А^*