 |
Определение средних мольных долей легколетучего компонента в паре и жидкости в различных частях колонны.
|
|
|
|
Тепловой баланс
Необходимое количество теплоты, которое должно передаваться кипящей жидкости в кубе-испарителе ректификационной колонны непрерывного действия, определяют из уравнения теплового баланса для колонны с флегматором-конденсатором.
По соответствующим мольным долям в дистилляте, исходной смеси и кубовом остатке находим соответствующие температуры:
XD =0.57 tD=63.912 
;
XW =0.03 tW=79.562 ;
XF =0.25 tF=65.65 ;
Теплота испарения четырёххлористого углерода и этилового спирта в дистилляте
;
А; tкр – теплофизические свойства четырёххлористого углерода и этилового спирта.
Удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре
Теплота испарения четырёххлористого углерода и этилового спирта в исходной смеси
;
Удельная теплота конденсации паров в исходной смеси
Теплота испарения бензола и толуола в кубовом остатке
;
Удельная теплота конденсации паров в кубе-испарителе
Теплоемкость бензола и толуола в дистилляте
кДж/кгК;
кДж/кгК;
С0; С1 – Теплофизические свойства четырёххлористого углерода и этилового спирта.
Средняя удельная теплоемкость в дистилляте:
Теплоемкость бензола и толуола в исходной смеси
Дж/кгК;
кДж/кгК;
Средняя удельная теплоемкость в исходной смеси:
Теплоемкость бензола и толуола в кубовом остатке
кДж/кгК;
кДж/кгК;
Средняя удельная теплоемкость в кубовом остатке:
Тепловые потери установки в окружающую среду:
Тепловой поток, получаемый кипящей жидкостью от конденсирующегося греющего пара в кубе-испарителе по формуле () составляет:
|
|
|
Определение средних физических величин
Для потока жидкой фазы в разных частях колонны
Массовые составы
Для верхней части колонны
Для нижней части колонны
Млл; Мтл – молекулярная масса четырёххлористого углерода и этилового спирта соответственно, кг/кмоль
Средние температуры смеси в верхней и нижней частях колонны, зависящие от средних мольных долей легколетучего компонента в паре и жидкости
ё
Плотность смеси для верхней части колонны
, 
, 
– коэффициенты приведены в приложении для четырёххлористого углерода и этилового спирта.
Динамические коэффициенты вязкости смеси для верхней части колонны
а*с
*с
а*с
*с
, 
– значения коэффициентов приведены в приложении
Определение коэффициента диффузии
где 
коэффициент молекулярной диффузии труднолетучего компонента в легколетучем, м2/с; 
коэффициент молекулярной диффузии легколетучего компонента в труднолетучем, м2/с.
a. для верхней части колоны:
где 
молярная масса растворителя; 
молярный объём диффундирующего вещества, см3/моль; 
динамическая вязкость растворителя, мПа 
с; 
параметр, учитывающий ассоциацию молекул ратворителя.
b. для нижней части колонны:
Расчет молярных объемов производится через атомные объемы молекул, содержащиеся в данном химическом соединении:
Атомные объемы С-14.8 см3/атом; Н-3.7 см3/атом; О-7.4 см3/атом
1*14.8+24.6*4= 113.2см3/моль
2*14.8+5*3.7+7.4+3.7=59.2 см3/моль
Определение коэффициента поверхностного натяжения
Коэффициент поверхностного натяжения для верхней части колонны
0.0293-0.000120*64.42=0.0216Н/м
|
|
|
Коэффициент поверхностного натяжения для нижней части колонны
σ0, σ1 – поверхностные натяжения исходных веществ, Н/м.
|
|
|
