Подготовка и проведение работы

Определение флегмового числа

1. Выбирают пару ключевых компонентов.

2. Определяют приведённую концентрацию легколетучего компонента в питании, дистилляте и кубовом остатке определяют по уравнениям (2), (3), (4). Данные для расчёта берут из материального баланса колонны.

3. Определяют парциальные давления легколетучего и тяжелолетучего компонента при температуре верха колонны и при температуре куба колонны.

4. Определяют коэффициент относительной летучести по уравнению (6).

5. Определяют по уравнению (5) равновесную концентрацию легколетучего компонента в питании.

6. По уравнению (1) определяют минимальное флегмовое число.

7. По уравнению (7) определяют действительное флегмовое число, задаваясь коэффициентом избытка флегмы 1,3 – 1,7.

8. По результатам расчёта делают вывод.

Определение числа тарелок графическим методом.

1. Задаются значениями в интервале от 0 до 1, с интервалом 0,1.

2. Составляют таблицу для построения равновесной линии по её уравнению (8).

Таблица 1.

		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
											1,0

Для каждого заданного значения по уравнению (8) определяют значение .

3.

, мол.дол.

По данным таблицы 1 на графике зависимости и строят равновесную кривую на милиметровочной бумаге.

, мол.дол.

Равновесная кривая

4.

, мол.дол.

Проводят косую линию из начала координат.

, мол.дол.

Косая линия

Равновесная кривая

5. Определяют значение отрезка, отсекаемого по оси ординат b по уравнению (9).

6. На оси х отмечают, определённы по уравнениям (2), (3), (4) значения приведённых концентраций и проводят пунктирные прямые линии до пересечения с прямой.

7. Отмечают точки:

А – пересечение пунктирной линии, выходящей из до пересечения с косой линией.

С – пересечение пунктирной линии, выходящей из до пересечения с косой линией.

8.

мол.дол.

Из точки А проводят прямую соединяя т. А с отсечённым отрезком b.

Косая линия

мол.дол.

Равновесная кривая

С

b

А

9. Поднимают линию, выходящую из точки до пересечения с прямой Аb. И из полученной точки пересечения проводят прямую до пересечения с точкой С.

мол.дол.

, мол.дол.

C

В

b

А

10.

, мол.дол.

Из точки В поднимаем перпендикуляр до пересечения с равновесной линией. Из точки пересечения с равновесной линией проводим прямую до пересечения с линией СВ. Полученная ступень является одной теоретической тарелкой. Продолжаем построение ступеней до пересечения с точкой С.

C

В

А

, мол.дол.

b

Получаем в кубовой части колонны 3 тарелки.

N_исч.= 3 шт.

11.

мол.дол.

Проводим аналогичное построение для отрезка АВ и определяем число тарелок в укрепляющей части. Из точки В проводим перпендикуляр до пересечения с равновесной линией. Из точки пересечения с равновесной линией проводим прямую до пересечения с линией АВ. Полученная ступень будет являться одной тарелкой. Продолжаем построение до пересечения с точкой А.

C

В

А

, мол.дол.

Определили в укрепляющей части 8 тарелок.

N_укр.= 8 шт.

12. Определяем общее число тарелок

N_общ.= 3 +8 = 11 шт.

13. По окончании работы сделать вывод.

 

Задание

Самостоятельно изучить методические рекомендации по проведению практической работы; ответить на контрольные вопросы в конце методики.

 

Работа в аудитории

Провести подготовку к практической работе согласно методическим указаниям и выполнить указанные в проведении работы действия. Заполнить отчет о практических работах. Согласно полученным результатам сделать вывод.

 

Контрольные вопросы.

 

1. Что называют парой ключевых компонентов?

2. По каким параметрам выбирают пару ключевых компонентов?

3. Как определяют коэффициент относительной летучести?

4. Что показывает коэффициент относительной летучести?

5. Методика определения флегмового числа.

6. Уравнение рабочей линии.

7. Методика построения равновесной кривой.

8. Методика определения числа теоретических тарелок графическим методом.

 

Практическое занятие

Наименование работы «Определение минимального флегмового числа по методу Андервуда».

Цель работы: приобретение практических навыков определения минимального флегмового числа по методу Андервуда;

 

Пояснения к работе.

 

Определение минимального флегмового числа по методу Андервуда состоит в последовательном решении двух уравнений с одним неизвестным.

 

(10)

 

(11)

 

где минимальное флегмовое число;

мольные доли с 1-го по n-го компонента в дистилляте;

мольные доли с 1-го по n-го компонента в питании;

вспомогательный множитель;

общее количество питания, кгмоль/ч;

количество жидкости в питании, кгмоль/ч;

коэффициент относительной летучести 1-го компонента;

коэффициент относительной летучести 2-го компонента;

коэффициент относительной летучести n-го компонента.

Коэффициент относительной летучести каждого компонента это отношение парциального давления данного компонента смеси к самому тяжёлому компоненту смеси. Парциальные давления компонентов определяются при средней температуре в колонне или при температуре тарелки питания.

 

(12)

 

где коэффициент относительной летучести компонента;

парциальное давление компонента (упругость паров);

парциальное давление тяжелокипящего компонента смеси.

В таком случае очевидно что коэффициент относительной летучести тяжелокипящего компонента равен единице.