Минимальное флегмовое число по методу Джиллиленда определяется в следующей последовательности:
1. Выбирают определяющую пару (пару ключевых компонентов).
2. Определяется значение комплекса М по формуле (14). Значения мольных долей берут из материального баланса колонны.
3. Определяют среднюю температуру в кубе колонны по уравнению (18). Значения температур питания и куба колонны берут либо по заданию либо из расчёта режима колонны.
4. Определяют парциальные давления ключевых компонентов при средней температуре куба колонны. (по графикам, номограммам, справочникам, уравнению Антуана, уравнению Кокса)
5. По уравнению (17) определяют коэффициент относительной летучести. Коэффициент относительной летучести должен быть более 1,03, т.к. если коэффициент относительной летучести менее 1,03, то такую смесь невозможно разделить методом ректификации. В таком случае необходимо пересмотреть выбранную в пункте 1 пару ключевых компонентов.
6. Рассчитывают комплекс N по уравнению (16).
7. Определяют парциальные давления компонентов, более тяжелых чем тяжелый ключевой компонент (по графикам, номограммам, справочникам, уравнению Антуана, уравнению Кокса) при средней температуре в кубовой части колонны.
8. По уравнению (20) определяют коэффициент относительной летучести компонентов менее летучих, чем тяжелый ключевой компонент. Определяется отдельно для каждого менее летучего компонента, чем тяжёлый ключевой компонент.
9. Рассчитывают комплекс S по уравнению (19).
10. Определяют среднюю температуру в верхней части колонны. Температуру питания и верха колонны берут либо по заданию, либо из расчёта режима работы колонны.
11. Определяются парциальные давления компонентов более летучих, чем лёгкий ключевой компонент при средней температуре в верхней части колонны.
|
|
12. Определяют парциальные давления тяжелолетучего компонента при средней температуре в верхней части колонны.
13. По уравнению (22) определяют коэффициент относительной летучести компонентов, более летучих, чем лёгкий ключевой компонент.
14. Рассчитывают комплекс R0 по формуле (21).
15. Рассчитывают минимальное флегмовое число по формуле (14).
16. Делают 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. Дайте понятие ректификация.
2. Что учитывает безразмерный комплекс M?
3. Что учитывает безразмерный комплекс S?
4. Что учитывает безразмерный комплекс N?
5. Что учитывает безразмерный комплекс RO?
6. Методика определение флегмового числа по методу Джиллиленда.
Практическое занятие
Наименование работы «Определение минимального числа теоретических тарелок по уравнению Фенске».
Цель работы: приобретение практических навыков минимального чмсла тарелок по уравнению Фенске;
Пояснения к работе.
Минимальное число теоретических тарелок определяем по уравнению Фенске отдельно для укрепляющей и исчерпывающей части:
|
|
Для укрепляющей части:
(23)
где Nукрmin - число теоретических тарелок в укрепляющей части, шт;
αукр – коэффициент относительной летучести при средней температуре в укрепляющей части колонны.
хл.д - мольная доля легколетучего компоненте в дистилляте;
х т.д - мольная доля тяжелолетучего компонента в дистилляте;
хт.f - мольная доля тяжелолетучего компонента в питании;
хл.f - мольная доля легколетучего компонента в питании.
Для исчерпывающей части:
(24)
где Nисчmin – число теоретических тарелок в исчерпывающей части, шт;
αисч – коэффициент относительной летучести при средней температуре в исчерпывающей части колонны;
хл.f - мольная доля легколетучего компонента в питании;
хт.f - мольная доля тяжелолетучего компонента в питании;
хт.w - мольная доля тяжелолетучего компоненте в кубе;
хл.w - мольная доля легколетучего компонента в кубе.
Определяем коэффициенты относительной летучести отдельно для укрепляющей и исчерпывающей частей колонны по уравнению (27). Давление насыщенных паров компонентов берём при средней температуре рассчитываемой части:
tУКР = (tV + tF)∙ 0, 5, (25)
где tУКР – средняя температура в укрепляющей части колонны, ºС;
tV - температура верха колонны, ºС;
tF – температура питания колонны, ºС.
tИСЧ = (tF + tW)∙ 0,5, (26)
где tИСЧ - средняя температура в исчерпывающей части колонны, ºС;
tW - температура куба колонны, ºС;
tF – температура питания колонны, ºС.
(27)
где 
парциальное давление (упругость паров) легкокипящего компонента, МПа;
парциальное давление (упругость паров) тяжелокипящего компонента, МПа.
|
|
Общее число теоретических тарелок в колонне:
Nобщ = Nукрmin +Nисчmin (28)
где Nукрmin - число теоретических тарелок в укрепляющей части, шт;
Nисчmin – число теоретических тарелок в исчерпывающей части, шт;