P1070683 (2)

Tabela 9.2

Stan surówki	■e	Liczba półek teoretycznych w górnej części kolumny	Liczba półek teoretycznych w dolnej części kolumny	Liczba półek teoretycznych w części górnej i dolnej	Półka zasilana
a)	1,3	5	. 4	9	5
b)	1,0	5	5	10	5
c>	0,25	6	4	10	6
d)	0 -	7	4	11	7

3) Obliczenie ilości kg pary grzejnej. Ilość kmoli pary powstającej w dolnej części kolumny oblicza się z równania (9.14);

<r Jf G + F(e — 1).

.    kg mole

Masę surówki oraz destylatu przelicza się z—na-

s s

Masa molowa surówki:

M_f = M_a x_F+ M_b (1 — x_P) = 0,078 • 0,491 + 0,092 • 0,509 = 0,0851. Masa molowa destylatu:

M_d = M.x_d+ M_b (1 — x_D) = 0,078 • 0,965 4- 0,092 • 0,035 = 0,07852.

S*³³    _ 39 iKSnoU

0,0851 ^Ł s

D

1,5

0,07852

Natężenie przepływu pary w górnej części kolumny:

= 19,1

kmoli

G = D (R 4* 1) «* 19,1 • (3,8 + 1) = 91,5 —

8

Natężenie przepływu pary w dolnej części kolumny:

G' jg 91,5 + 39,1 (e — 1).

Natężenie przepływu ciepła potrzebnego do odparowania G' kmoli cieczy:

| B G' r, * (91,5 -f 39,1 (« — 1)] • 32 050.

Ilość kg zużytej do tego celu pary grzejnej:

G - PI [91,5 4- 391 (g — 1)] - 32050 I ę —(    2j720000 — SS9000

gdzie: & — entalpia pary grzejnej, — (dla p — 294,2 kPa\,

V •— entalpia kondensatu, kg.    |Hg

Otrzymane wyniki dla różnych wartości liczby e zestawiono w tabeli 9.3.

	e	*(*)
a	1,3	1,53
b	1,0	1,36
c	0,25	1,07
<*	0	0,776 j

' Przykład 9.3. W kolumnie rektyfikacyjnej o działaniu okresowym należy ro/rizrtić 1200 kg mieszaniny dwuskładnikowej benzen—toluen o składzie 31,7% masowych benzenu. Destylat powinien zawierać 93% masowych benzenu, a ciecz wyczerpana 96,6% masowych toluenu. Kolumna pracuje pod ciśnieniem atmosferycznym. Przyjąć R — ⁼ ^ 7?_m;_n.

Obliczyć:

1)    ilość kg destylatu i cieczy wyczerpanej,

2)    liczbę półek teoretycznych,

3)    zużycie pary grzejnej w kotle, p == 196,13 kPa,

4)    zużycie wody chłodzącej w deflegmatorze (temperatura początkowa wody chłodzącej 12°C, końcowa 50°C)'.

Rektyfikację prowadzić przy stałym składzie destylatu.

Rozwiązanie.

1) Z bilansu materiałowego oblicza się ilość destylatu i cieczy wyczerpanej:

L_t a_P = D a„ + (L_Ł — D) = 1200 • 0,317 gg 0,93 D + (1200 — D) • 0,034.

Skąd D = 378 kg, L₂ = L_t — D = 822 kg.

2) Przelicza się ułamki masowe na	molowe:
ar	31,7
Ma	0,078
aF br Mar Mb	31,7 68,3 0,078 H 0,092
✓ ao Ma	93 0,078
^XD " od , bo MafMb	31,7 7 0,078 ^+ 0,092
ÓW	3,4
Ma _ 0,078
aw , ow Ma Mb	3,4 96,6 0,78 ^1 0,092

== 0,35,

= 0,94,

— 0,04.