16206 P1070685

Na podstawie tych danych sporządza się wykres w układzie R — x (rys. 9.10) otrzymana na tym wykresie krzywa wskazuje, jak trzeba zmieniać powrót w deflegmatorze w zależności od składu cieczy w kotle (x), aby utrzymać stały skład destylatu x_D. Następnie ustala się zależność między liczbą moli otrzymanego do danej chwili destylatu (Z)) a składem cieczy w kotle w danej chwili (x). W tym celu pisze się bilans materiałowy kolumny:

L_tXf = D xd + {Li — D) x,

lub

x_D—x

Li przelicza się z kg na mole:

Dla x = 0,212

Dla x i 0,13

|    1200 * 0,317 , 1200 - 0,683 ,„_on

|--$ "0T092    | ^{13780 moh}-

(U5—0,212

2) =

0,94—0,212

0,35—0,13

13780 = 2610.

Dla x = Xw S 0,04

D =

0,94—0,13

0,35 — 0,04 0,94 — 0,04

13780 = 3740.

13780 = 4740

Mając daną zależność między D a x łatwo znajduje się zależność między R i D. Widać to z tabeli 9.5.

Tabela 9.5

1	1,85	3y43	6,23	34
X	0,33	0,212	0,13	0,04
D	452	2610	3740	4740

Na podstawie danych z ostatniej tabeli sporządza się wykres w układzie R — D (rys. 9.11). Wykres R =/(/)) ma większe znaczenie od wykresu R =/(y), ponieważ łatwiej jest mierzyć ilość otrzymanego destylatu i w zależności od tego regulować powrót w kolumnie niż badać skład cieczy w kotle.

Ilość ciepła dostarczonego do kotła kolumny (Q_t) oblicza się z bilansu cieplnego kolumny rektyfikacyjnej okresowej (równanie (9.24)):

Rys. 9.11

po przekształceniu:

Q\ — Wcwtw—Fcptp+ JD(cp tD +ro) + DR_trrD+

Qs — ciepło zużywane na straty pomijamy (należy jednak pamiętać, że w praktyce stanowi ono znaczną część dostarczonego ciepła — około 10%).

W ostatnim wzorze występuje wyrażenie na średnią liczbę powrotu. Wiadomo, że

powrót jest zmienny w czasie. Można więc go przedstawić jako pochodną R = —!

dD

gdzie dL i dD — liczba moli powrotu i destylatu otrzymana w różniczkowym czasie dr. R_it można więc wyrazić równaniem:

D

JRdD

Wartość całki oblicza się graficznie, korzystając z wykresu R —f{D) (rys. 9.11). Po spla-nimetrowaniu pola na wykresie, zawartego między krzywą R — f[D) a osią odciętych w granicach od 0 do D, oraz po uwzględnieniu skali, w jakiej wykres został wykonany, otrzymuje się:

Liczba moli cieczy wyczerpanej

822-0,034 |p2^p i ^w 0,078    0,092

Ciepło właściwe benzenu: