Расчёт эффективности тарелок и высоты 1-й секции.

 

       1. Определяем значение критерия Фурье для колпачковой тарелки:

       2. Определяем общее числа единиц переноса:

       Для верха колонны:

       3. Локальная эффективность контакта:

       Для верха колонны:

       4. Эффективность тарелки по Мэрфи:

       Для верха колонны:

       5. Действительное число тарелок:

       Для верха колонны:

       6. Рабочая высота секции для низа:

       Для верха:

       Общая рабочая высота:

       7. Общая высота секции:

Определение рабочего флегмового числа и числа теоретических тарелок для 2-й секции.

           

       Расчёт второй секции колонны производим только для верхней части.

       Заменяем перегоняемую смесь углеводородов во 2-й секции на бинарную смесь. В качестве низкокипящеко (НК) компонента принимаем н-гексадекан (С₁₆Н₃₄ ), а в качестве выкокипящего (ВК) - : н-гексакозан (С₂₆Н₅₄ ).

Производим расчёт мольных концентрация на входе и на выходах из секции.

       Мольную концентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которую рассчитали в материальном балансе 2-й секции (табл. 3).

 

Расчёт состава дистиллата: P_НК  и P_ВК рассчитываются при температуре равной 295 ^оС.

       Температуры на выходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательного приближения:

Температура на выходе из дистиллата равна: t_D=235 ^оС

Температура на входе равна: t_F=308 ^оС

           

       Определяем относительную летучесть  по формуле:

       При температуре t_D=235 ^оС

       При температуре t_W=308 ^оС

       Средняя относительная летучесть:

       Строим кривую равновесия по формуле:

Рис.1 Кривая равновесия

 

Состав пара уходящего с питательной тарелки равен y_f=0,501 мол.дол.

 

Рассчитываем минимальное флегмовое число:

       Оптимальное (рабочее) флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности : , где . Зависимость критерия оптимальности от коэффициента избытка флегмы изображена на рисунке 2.

Рис.2 Зависимость критерия оптимальности от коэф-та избытка флегмы

 

       По графику определяем что . Отсюда находимо рабочее флегмовое число:

       Исходя из рабочего флегмового числа строим рабочую линию и определяем теоретическое число тарелок в верхней и нижней части секции.

 

Рис.3 Теоретические ступени

 

       Число теоретических тарелок N_ТТ=3

Расчёт физико-химических свойств смеси.

Расчёт средней концентрации жидкости:

Расчёт средней концентрации пара:

Расчёт средней температуры:

       Определяются по той же формуле что и температуры на выходе из дистиллата.

Средняя молекулярная масса пара:

Средняя молекулярная масса жидкости:

Средняя плотность пара:

Средняя массовая доля:

Средняя плотность жидкости:

Плотность НК компонента при температур t =256 ^оС равна

Плотность ВК компонента при температур t =256 ^оС равна