Расчет однократного испарения исходной смеси

Расчет ОИ заключается в определении базового состояния исходной смеси и составов ее равновесных фаз, необходимых для расчета минимального орошения, ЧТТ и теплового баланса колонны.

При заданной величине мольной доли отгона сырья е = 0,5 состав жидкой фазы сырья рассчитываем по уравнению

(1.8)

путем подбора такой величины константы равновесия эталонного (третьего) компонента, которая превращает уравнение (1.8) в тождество.

Путем предварительных расчетов находим К_э

Тогда состав жидкой фазы сырья:

Проверка =1

Состав паровой фазы сырья рассчитываем по уравнению равновесия

(1.9)

Проверка:

В зависимости от К_э, при среднем давлении в колонне

по номограмме либо расчетным путем по уравнению Антуана находим температуру сырья: t_F ,° C.

Расчет режима минимального орошения

Режиму минимального орошения соответствует бесконечно большое ЧТТ в обеих секциях колонны. При этом в дистилляте могут отсутствовать ВКК сырья, в остатке – НКК (2 класс фр-я).

Определение класса фракционирования

Так как по условиям разделения закреплены концентрации y_3D и x_3W, то, согласно, сначала предполагаем, что фракционирование относится к 1-му классу. Тогда минимальное паровое число рассчитывается по уравнению:

(1.10)

По уравнению определяем мольную долю 1-го компонента в остатке:

.

Если при этом x_1W > 0, то предположение о первом классе фракционировки является правильным (при x_1W = 0 - граничный случай) и полученное минимальное паровое число является действительным для заданных условий разделения. Тогда определяется

Проверка

Полученному составу остатка отвечает состав дистиллята (см. п.1.1)

Если x_1W < 0, то, разделение относится ко 2-му классу фракционирования и тогда

- задано по условиям.

Полученному составу остатка отвечает состав дистиллята (см. п.1.1):

Определение минимального флегмового числа методом Андервуда

Из уравнения (1.11)

находим корень j, удовлетворяющий неравенству

при x_iW=0

Или

при у_3D=0

С использованием найденного корня уравнения (1.11) минимальное флегмовое число определим по уравнению:

(1.12)

Определение рабочего флегмового числа и приближенный расчет числа теоретических тарелок

Если в задании на проектный расчет дана кратность флегмового орошения
(n), то рабочее флегмовое число определяется по уравнению

Тогда паровое число

Если в задании на проектный расчет дана кратность парового орошения
(k), то рабочее паровое число определяется по уравнению

Тогда рабочее флегмовое число

(1.19)

Рассчитываем число теоретических тарелок приближенным методом Джиллиленда. Находим величину

. (1.20)

По графику Джиллиленда этой величине соответствует величина

(1.21)

Ранее определено N_м. Тогда по формуле 1.21 рассчитываем значение N