ВУЗ:
Составители:
x
1,9 9,66 16,61 26,08 39,65 50,79 57,32 67,63 74,72 89,43
y
17 43,75 50,89 55,8 61,22 65,64 68,41 73,85 78,15 89,43
t
95,5 86,7 84,1 82,3 80,7 79,8 79,3 78,64 78,41 78,15
Здесь
x
– состав жидкой фазы в мольных процентах;
y
– состав паровой фазы в мольных
процентах;
t
– температура смеси, °С.
Пересчитать концентрацию смеси из массовых долей в мольные доли
w
х
в
x
w
, кмоль
спирта/кмоль смеси.
вс
с
)1(
MхMх
Mх
x
ww
w
w
−+
=
,
где
М
c
,
М
в
– соответственно мольные массы спирта и воды, кг/моль.
Аналогично рассчитать концентрацию дистиллята
x
р
.
2. В координатах
x–y
построить на основе табл. 2.2 равновесную зависимость для смеси
этиловый спирт–вода и рабочую линию.
3. Графическим построением ступеней изменения концентрации в пределах от
x
w
до
x
p
определить число "теоретических тарелок".
4. Рассчитать средний КПД колонны.
5. Производительность колонны по дистилляту
G
p
рассчитать по зависимости
рр
G
ρ
τ
⋅
=
−5
102
, кг/с.
6. Рассчитать скорость паров в колонне, отнесённую к полному сечению,
TМF
tTRG
W
р
рр
f
)(4,22)1( +⋅⋅+
=
, м/с
где
F
– площадь сечения колонны, м
2
(внутренний диаметр колонны 77 мм);
M
р
– мольная
масса дистиллята, равная
M
=
M
с
x
р
+
M
в
(1 –
x
р
), кг/кмоль;
t
р
– температура паров дистилля-
та, определяемая по табл. 2.2 для
x
р
.
7. Составить тепловой баланс дефлегматора:
G
в
c
в
(
t
к
–
t
н
) =
G
р
(
R
+ 1)(
r
р
+
c
р
(
t
р
–
t
ф
)),
где
G
в
– расход охлаждающей воды, кг/с (тарировоч-
ный график см. рис. 2.5);
c
в
– теплоёмкость воды,
Дж/(кг ⋅ К);
t
н
,
t
к
– температура охлаждающей воды,
поступающей и уходящей из дефлегматора, °С;
t
р
– температура паров,
0 20 40 60 80 100
0,25
0,5
0,75
1,0
Деления шкалы ротаметра
Расход воды
V·
10
5
, м
3
/ч
Рис. 2.5. Тарировочный график ротаметра расхода охлаждающей воды
