Расчет и проектирование ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси: бутан-пентан
1. Материальный баланс колонны
Высококипящий компонент (ВКК) - пентан, температура кипения tкип ВКК =36,07°C, молярная масса МВКК = 72,146 .
Низкокипящий компонент (НКК) - бутан, температура кипения tкип НКК = -0,50 °C, молярная масса МНКК =58,120.
Массовый расход получаемых дистиллята Р и кубового остаткаW0 определяем из уравнений общего материального баланса колонны по НКК:
Найдем массовый расход бутана и пентана в дистилляте и кубовом остатке по формулам (4), (5), (6) [1, стр. 7].
Проверка:
Также находим мольные расходы бутана и пентана в сырье, дистилляте и кубовом остатке по формулам (7), (8), (9) [1, стр. 7].
Проверка:
Мольные доли НКК и ВКК в сырье, дистилляте и кубовом остатке определяем по формулам (10), (11), (12) [1, стр. 7].
Проверка:
Таблица 1
Компонент |
Молярная масса, М |
Сырьё (F) |
Дистиллят (D) |
Кубовой остаток (Wo) |
||||||||||
Массовый расход G (кг/ч) |
Массовая доля x |
Мольный расход N (кмоль/ч) |
Мольная доля X |
Массовый расход G (кг/ч) |
Массовая доля x |
Мольный расход N (кмоль/ч) |
Мольная доля X |
Массовый расход G (кг/ч) |
Массовая доля x |
Мольный расход N (кмоль/ч) |
Мольная доля X |
|||
Бутан |
58 |
14850 |
0,45 |
256 |
0,504 |
14483 |
0,99 |
250 |
0,992 |
367 |
0,02 |
6 |
0,023 |
|
Пентан |
72 |
18150 |
0,55 |
252 |
0,496 |
146 |
0,01 |
2 |
0,008 |
181 |
0,98 |
252 |
0,977 |
|
Сумма |
33000 |
1 |
508 |
1 |
14629 |
1 |
252 |
1 |
18480 |
1 |
258 |
1 |
Рис. 1 Схема ректификационной установки:n 1-колонна, 2-дефлегматор (конденсатор-холодильник), 3-делитель флегмы, 4-кипятильник