3. Calcularea coloanei
3.1 Balanța materială
Vom găsi cheltuielile de masă ale distilatului și reziduului de jos, rezolvând sistemul de ecuații:
unde GF. GD. GW - respectiv fluxul de masă al puterii. distilat, fund, kg / s;
XF. XD. XW este concentrația benzenului în fracțiile de masă ale consumului de alimente, distilate și, respectiv, deșeuri.
Exprimăm concentrațiile de alimente, distilate și deșeuri în fracțiuni molare:
unde x este concentrația în fracții molare;
X este concentrația în părți în greutate;
MB - masa molară de benzen, kg / mol;
Mt este masa molară de toluen, kg / mol;
Să găsim debitul relative mol:
unde F este aprovizionarea molară relativă;
XF. xD. xW este concentrația de benzen în fracții molare din consumul de furaje, distilate și, respectiv, de fund;
În graficul 1, determinăm concentrațiile de echilibru ale vaporilor de benzen din concentrațiile molare ale lichidului:
Calculăm numărul minim de refluxuri în conformitate cu următoarea formulă:
unde Rmin este numărul minim de reflux;
XF. xD este concentrația în amestecul de benzen în fracțiunile molare ale furajului, respectiv distilat;
yF *. - concentrația de echilibru în vapori de benzen în fracții molare;
Raportul de reflux de lucru se găsește prin următoarea formulă:
unde R este numărul de flegm;
b - coeficient de exces de reflux;
Stabilind coeficientul de exces de reflux, găsim numărul de lucru al refluxului, cu ajutorul căruia construim liniile de lucru pentru partea de întărire și exhaustivă a coloanei prin următoarele formule:
Determinarea grafică a numărului de etape teoretice (N) - graficul 1.
Pentru a determina numărul optim de reflux în graficul 2, construim dependența N (R + 1) = f (R). unde punctul minim al acestei curbe indică Rpt.
Rezultatele calculelor pentru raportul de reflux sunt prezentate în Tabelul 1: