Расчёты

1. Материальный баланс.

Молярные расходы:

Массовые расходы:

2. Флегмовое число.

Минимальное флегмовое число

Для определения оптимального флегмового числа на отрезке диаграммы равновесия (рис.165) намечаем ряд точек: а…д.

Например, точку ''г'' соединяем с точкой 1 и линию продолжаем дальше для определения отрезка ''В'' на оси ординат. Зная величину отрезка ''В'', определяем флегмовое число. Далее точку ''г'' соединяем с точкой 2. Между линиями (1-''г'' и ''г''-2) и кривой равновесия определяем число теоретических ступеней изменения концентраций. Аналогичные построения проводятся для других точек. Результаты сводятся в таблицу 9.

Примечание: для точки ''г'' на рис.165 получается 12-13 ступеней, но при более точном построении (крупный масштаб, миллиметровка) получается 15 ступеней.

Таблица 9. К определению оптимального флегмового числа.

Точки	''а''	''б''	''в''	''г''	''д''
Отрезок ''В''	0.42	0.275	0.36	0.48	0.39
	2.32	3.55	2.71	2.03	2.5
R	1.32	2.55	1.71	1.03	1.5
	11	8	10	15	10
	25.52	28.4	27.1	30.45	25

Данные таблицы 9 представлены на рис.167, где по минимуму функции оптимизации определяется оптимальное флегмовое число .

Коэффициент избытка флегмы

Рис.167. Графическое определение оптимального флегмового числа.

3. Высота колонны.

Для оптимального флегмового числа определяем отрезок ''В''

Отрезок ''В'' наносим на диаграмму У-Х и строим линии рабочих концентраций 1-3-2, как это показано на рис.168.

Рис.168. Диаграмма У-Х для оптимального флегмового числа.

Построением ступенчатой ломаной линии между кривой равновесия и линиями рабочих концентраций 1-3-2 определяется число теоретических ступеней. Для верхней части колонны =7.

Для нижней части колонны =4.

Для всей колонны =7+4=11.

Принимаем колпачковую тарелку. КПД колпачковой тарелки можно определить по формуле (И.А. Александров. Ректификационные и абсорбционные аппараты, 1971, с.102, ф. II-266)

По этой формуле КПД тарелки в данном случае составит 0.6. На основе опытных данных принимаем КПД тарелки равным 0.5. Тогда число действительных тарелок для верхней и нижней части колонны и общее составит: