Материальный баланс колонны

Расчет производим исходя из уравнения материального баланса

(11),
где – сырье, кг/ч;

– дистиллят, кг/ч;

– остаток, кг/ч.

Производим пересчет сырья в мольные концентрации.

Средний молекулярный вес сырья:

=58,91 г/моль

Принимаем: индекс относится к остатку; индекс – к дистилляту; индекс 1,2,3,4,5,6,7 – к компонентам.

Принимаем степени извлечения пропана в дистилляте 0,9, исходя из требований на пропановую фракцию не менее 85% , степень извлечения изобутана в остатке 0,9 – содержание не более 60%.

Составим материальный баланс колонны, по дистилляту используя следующие формулы:

,(12)

где - массовое количество i- компонента, кг/час;

- степень извлечения i-компонента;

- количество i- компонента в дистилляте, кг/час.

Среднюю молекулярную массу дистиллята рассчитываем по формуле:

, (13)

где - мольная доля i- компонента;

- молекулярная масса i- компонента кг/моль;

- средняя молекулярная масса дистиллята,кг/моль.

Mассовая доля i-компонента в дистилляте определяется по формуле:

,(14)

где - количество i- компонента в дистилляте, кг/час.

Расчеты приведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Материальный баланс колонны по дистилляту

Компо-нент	Молеку-лярная масса i-компонента, Мi, кг/кмоль	Дистиллят
Степень извлечения i-компонента,	Массовое количество i- компонента, кг/ч	Количество i- компонента в дистилляте, кг/час.	Массо- вая доля i- компонента,	Моль-ная доля i- компонента,
С2Н6			37,5000	37,5	0,001	0,0005	0,05
С3Н8		0,9	120487,5000	108438,8	0,98	0,98	43,08
i-С4Н10		0,1	29775,0000	2977,5	0,02	0,02	1,18
С4Н10			113887,5000		0,00
i-С5Н12			34200,0000		0,00
С5Н12			43237,5000		0,00
С6Н14			33375,0000		0,00
			375000,0000	111453,8	1,00		44,28

Материальный баланс колонны по остатку по формуле:

,(15)

Где - массовое количество i- компонента, кг/час;

- степень извлечения i-компонента;

- количество i-компонента в остатке, кг/час.

- молекулярная масса i- компонента кг/моль.

Массовое содержание i- компонента в остатке рассчитывается по формуле:

, (16)

где - массовая доля i- компонента;

- количество i-компонента в остатке, кг/час.

Среднюю молекулярную массу остатка рассчитываем по формуле:

, (17)

где - мольная доля i- компонента;

- молекулярная масса i- компонента кг/моль;

- средняя молекулярная масса остатка, кг/моль;

Расчеты приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Материальный баланс колонны по остатку

Компо-нент	Mолекулярная масса i- компонента кг/моль;	Остаток
Степень извлечения i-компонента	Массовое количество i- компонента, кг/ч	Количество i-компонента в остатке, кг/час.	Мольная доля i- компонента,	Массовая доля i- компонента,
С2Н6			37,5000		0,000	0,000
С3Н8		0,1	120487,5000	12048,75	0,048	0,048	3,037
i-С4Н10		0,9	29775,0000	26797,5	0,106	0,106	6,756
С4Н10		0,9	113887,5000	113887,7	0,406	0,406	25,840
i-С5Н12			34200,0000		0,136	0,136	8,623
С5Н12			43237,5000	43237,5	0,171	0,171	10,902
С6Н14			33375,0000		0,132	0,132	8,414
			375000,0000	263546,25	1,000	1,000	63,569

= 111453,8+263546,25=375000 кг