Матеріальний баланс
Позначимо масові витрати дистиляту через GD кг/с, кубового залишку через GW кг/с. З рівнянь матеріального балансу:
знаходимо GD кг/с і GW кг/с. Для подальшого розрахунку виразимо концентрації живлення, дистиляту і кубового залишку в мольних долях. Живлення:
Дистилят:
Кубовий залишок:
де М 1 ‑ мольна маса компоненту 1, М 2 ‑ мольна маса компоненту 2. Відносні мольні витрати живлення:
З діаграми рівноваги y* – x для заданої суміші компонент 1 – компонент 2 за атмосферного тиску визначимо мінімальне число флегми за рівнянням
де Робоче число флегми визначаємо за рівнянням:
Рівняння робочих ліній: а) верхньої (укріплювальної) частини колони:
б) нижньої (вичерпної) частини колони:
Середні масові витрати (навантаження) по рідині для верхньої і нижньої частини колони визначають із співвідношень:
де MD і MF – мольні маси дистиляту і вихідної суміші; MВ і MН – середні мольні маси рідини в верхній і нижній частинах колони. Мольна маса вихідної суміші:
Мольну масу дистиляту в даному випадку можливо прийняти рівною мольній масі легколетючого компонента 1.
Середні мольні маси рідини в верхній і нижній частинах колони відповідно дорівнюють:
де xср.в і xср.н ‑ середній мольний склад рідини відповідно в верхній і нижній частинах колони.
Середні масові потоки пари в верхній і нижній частині колони відповідно дорівнюють:
де M’В і M’Н – середні мольні маси парів у верхній і нижній частинах колони:
де
|
;
.
.
,
,
‑ мольна доля компоненту 1 в парі, рівноважному з рідиною живлення, визначаємо за діаграмою у* ‑ x.
;
,
,
.
.
,
,
кмоль/кмоль суміші,
кмоль/кмоль суміші,
,
,
,
,
кмоль/кмоль суміші,
кмоль/кмоль суміші,
