Xreferat.com » Рефераты по химии » Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

alt="Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол" width="24" height="25" align="BOTTOM" border="0" /> - объёмная доля компонента в смеси;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол, Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - плотности компонентов, при средней температуре жидкости вверху и внизу колонны, кг/м3.

Произведём пересчёт из мольных долей в объёмные доли для этилацетата вверху колонны:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.21)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - мольная доля этилацетата в дистилляте;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол,Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол,Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол, Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - плотности и мольные массы этилацетата и толуола при 20 0С соответственно,[3 c.36]..

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Произведём пересчёт из мольных долей в объёмные доли для этилацетата в кубовой части колонны:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - мольная доля этилацетата в кубовой части колонны;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол,Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол,Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол, Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - плотности и мольные массы этилацетата и толуола при 20 0С соответственно, [3 c.36].


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Подставим в уравнение (1.20), получим:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Вязкость жидких смесей Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол находим по уравнению:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.22)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - вязкости жидких этилацетата и толуола при температуре смеси, Па∙с

[2 рис. V c. 556].

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Предельная скорость паров в верхней части колонны Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Предельная скорость паров в нижней части колонны Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Примем рабочую скорость Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол на 30% ниже предельной:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Диаметр колонны ректификационной колонны определим из уравнения расхода:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.23)


Отсюда диаметр верхней и нижней части колонны равны соответственно:

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Рационально принять стандартный диаметр обечайки Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол [1 разд. 5.1.4 с. 197], одинаковым для обеих частей колонны. При этом действительные рабочие скорости паров в колонне равны:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


что составляет соответственно 43% и 34% от предельных скоростей.


1.3 Высота насадки


Высоту насадки Н определяют по модифицированному уравнению массопередачи:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.24)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - общее число единиц переноса по паровой фазе;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - общая высота единицы переноса, м.

Общее число единиц переноса вычисляют по уравнения:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.25)


Решим этот интеграл методом графического интегрирования:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.26)

где S – площадь, ограниченная кривой, ординатами Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и осью абсцисс рис. 8; Мх, Мy – масштабы осей координат.

Данные для графического изображения функции Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол приведены ниже:


y y*-y 1/(y*-y)
y y*-y 1/(y*-y)
0,020 0,043 23,26
0,629 0,096 10,42
0,064 0,060 16,67
0,703 0,092 10,87
0,097 0,068 14,70
0,8 0,075 13,34
0,137 0,079 12,66
0,837 0,061 16,39
0,265 0,100 10,00
0,867 0,05 20,00
0,391 0,084 11,90
0,899 0,035 28,57
0,500 0,064 15,62
0,928 0,027 37,04
0,528 0,072 13,89
0,953 0,022 45,45
0,545 0,080 12,50
0,967 0,018 55,55
0,564 0,086 11,63
0,970 0,015 66,67

Рисунок 8 – Графическое определение общего числа единиц переноса в паровой фазе для верхней (укрепляющей) части колонны в интервале изменения состава пара от уF до уР и для нижней (исчерпывающей) – в интервале от от уW до уF.

По рисунку находим общее число единиц переноса в верхней Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и нижней Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол частях колонны:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол; Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол.


Общую высоту единиц переноса Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол определим по уравнению аддитивности:

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.27)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - частные высоты единиц переноса соответственно в жидкой и паровой фазах;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - средний коэффициент распределения в условиях равновесия для соответствующей части колоны.

Отношение нагрузок по пару и жидкости G/L, кмоль/кмоль, равно:

для верхней части колонны


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.28)


для нижней части колонны


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.29)

где

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.30)


Подставив численные значения, получим:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Высота единицы переноса в жидкой фазе


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.31)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - коэффициенты, определяемые по рисунку;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - критерий Прандтля для жидкости;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - высота слоя насадки одной секции, которая из условия прочности опорной решётки и нижних слоёв насадки, а также из условия равномерности распределения жидкости по насадке не должна превышать 3 м.

Высота единиц переноса в паровой фазе


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.32)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - коэффициент, определяемые по рисунку ;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - критерий Прандтля для пара;

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - массовая плотность орошения, кг/(м2Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуолс);

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - диаметр колонны, м;


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Поверхностное натяжение Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол для верхней части колонны, принимаем поверхностное натяжение легколетучего компонента при температуре верха колонны, а поверхностное натяжение для нижней части колонны, принимаем поверхностное натяжение для тяжело кипящего компонента при температуре низа колонны.

Необходимо определить вязкость паров и коэффициенты диффузии в жидкой Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и паровой Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол фазах. Вязкость паров для верхней части колонны:

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.33)


где Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол и Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - вязкость паров этилацетата и толуола при средней температуре верхней части колонны, [3 c.36], мПаРасчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуолс;

Примечание: так как нет надёжных данных для определения вязкости паров этилацетата, поэтому берём вязкость паров для диэтилового эфира.

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол - средняя концентрация паров: Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Подставив, получим:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Аналогично расчётом для нижней части колонны находим Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.34)

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол

Коэффициент диффузии в жидкости при средней температуре t (в 0С) равен:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол (1.35)


Коэффициенты диффузии в жидкости Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол при 20 0С можно вычислить по приближённой формуле:


Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: