Построение зависимости давления насыщенных паров от температуры.

Для построения кривых изобар необходимо определить крайние точки кривых, т. е. температуры кипения HKK и ВКК при заданном давлении в колонне .

Уравнение Антуана:

где давление насыщенных паров;

- константы Антуана;

Представим эту формулу в следующем виде (1) и рассчитаем , . Коэффициенты подберём из таблицы 1.

Таблица 1 – значения М для бензола и толуола.

	A	B	C		M
Бензол(1)	4.03129	1214,65	221,205	0,8790
Толуол(2)	4.07427	1345,09	219,516	0,8669

 

Бензол

Толуол

Полученный интервал температур кипения разбиваем на 6 примерно равных интервалов, и при данных температурах рассчитываются давления насыщенных паров компонентов P₁ и Р₂ по следующему уравнению:

 

 

 

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

По этим точкам строим график зависимости давления насыщенных паров от температуры.

 

Построение х-у диаграммы, кривых изобар пара и жидкости.

Для этого определяем мольные доли НКК в жидкой фазе и равновесной паровой фазе, используя следующие уравнения:

и

 

1)

 

2)

 

3)

 

4)

 

5)

 

6)

 

7)

 

 

По значениям , строим диаграммы х-у.

По значениям , и t строим кривую изобары пара и жидкости.

 

Построение энтальпильной диаграммы

 

Найдём значение энтальпии в исследуемых точках, используя следующее эмпирические уравнения:

Для бензола:

Жидкая фаза:

Паровая фаза:

Для толуола

Жидкая фаза:

Паровая фаза:

Для смеси:

Паровая фаза

Жидкая фаза:

 

Все полученные результаты в этом пункте внесём в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты расчетов по пункту 3.1.

Исслед. точки	Темпе- ратура ˚С	Давление насыщ. паров, Р1	Давление насыщ. паров, Р2	Мольная доля НКК в жидкой фазе,	Мольная доля НКК В паровой фазе,
	93,86	1,500	0,605	1,000	1,000
	99,14	1,736	0,713	0,769	0,890
	104,42	2,000	0,835	0,570	0,761
	109,70	2,294	0,974	0,398	0,609
	114,98	2,620	1,130	0,248	0,434
	120,26	2,980	1,305	0,117	0,232
	125,54	3,375	1,500

Исслед. точки	Жидкая фаза	Паровая фаза
Энтальпия бензола	Энтальпия толуола	Энтальпия смеси	Энтальпия бензола	Энтальпия толуола	Энтальпия смеси
	3443,8	4090,2	3443,8	9255,0	10984,8	9255,0
	3655,2	4341,2	3813,6	9429,8	11191,8	9623,3
	3868,4	4594,4	4180,3	9606,6	11401,1	10035,9
	4083,5	4849,9	4544,5	9785,2	11612,6	10499,0
	4300,5	5107,6	4907,1	9965,7	11826,3	11019,1
	4519,4	5367,6	5268,7	10148,2	12042,4	11603,6
	4740,1	5629,8	5629,8	10332,5	12260,6	12260,6

 

 

Расчет однократного испарения.

3.2.1. Расчет и .

Процесс однократного испарения проанализируем при помощи х-у диаграммы и изобары.

Найдем точки А и N на x-y диаграмме с помощью уравнения:

1) Пусть

Это - точка т. А(0,76; 0) на диаграмме х-у.

2) Пусть

Это - точка т. N(0,41; 0,41) на диаграмме х-у.

Пересечением продолжения линии AN и линией встречных равновесных потоков, находим точку, определяющий состав равновесной смеси:

3.2.2. Расчет равновесной температуры (t_р).

Температура находиться по изобаре из t-x-y диаграммы.

Для этого в данной диаграмме находим точки и . И проводим по ним горизонтальную линию (изобару) и находим значение температуры:

 

3.2.3. Проверка значения мольного доля отгона (е).

 

Проверка значения e осуществляется в сравнение исходного значения е и значения е, полученного с помощью правила рычага:

 

Проверка:

Так как следовательно мы можем использовать значение в дальнейших расчетах.