Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол
- концентрация легколетучего компонента в паре, находящемся в равновесии с исходной смесью, кмоль/кмоль смеси.
Один из возможных приближённых методов расчёта R заключается в нахождении такого флегмового числа, которому соответствует минимальное произведение N(R+1), пропорциональное объёму ректификационной колонны (N – число ступеней изменения концентрации или теоретических тарелок, определяющее высоту колонны, а (R+1) − расход паров и, следовательно, сечение колонны).
Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы 
, определим соответствующие флегмовые числа.
(1.8)
Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состав пара Y – состав жидкости X, находим число ступеней N. Равновесные данные приведены в справочнике [3 с.36].
Результаты расчётов рабочего флегмового числа, представлены на рисунке 7 и приведены ниже:
|
| 1,050 | 1,350 | 1,750 | 2,350 | 3,300 |
| R | 0,903 | 1,161 | 1,505 | 2,021 | 2,838 |
| N | 11 | 7,8 | 6,8 | 6 | 5,5 |
| N(R+1) | 53,447 | 46,935 | 47,000 | 51,766 |
Рисунок 7 – Определение рабочего флегмового числа.
Минимальное произведение N(R+1) соответствует флегмовому числу R=1,21При этом коэффициент избытка флегмы β=1,210/0,860=1,4 На рисунке , изображены рабочие линии и ступени изменения концентраций для верхней (укрепляющей) и нижней (исчерпывающей) частей колоны в соответствии с найденным значением R.
Средние массовые расходы (нагрузки) по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяют из соотношений:
(1.9)
(1.10)
где 
и 
- мольные массы дистиллята и исходной смеси;
и 
- средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны.
Мольную массу дистиллята в данном случае можно принять равной мольной массе легколетучего компонента – этилацетат. Средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно равны:
(1.11)
(1.12)
где 
и 
- мольные массы этилацетата и толуола;
и 
- средний мольный состав жидкости соответственно в верхней и нижней частях колонны:
Тогда
Мольная масса исходной смеси:
Подставим рассчитанные величины в уравнения (1.9) и (1.10), получим:
Средние массовые потоки пара в верхней 
и нижней 
частях колоны соответственно равны:
(1.13)
(1.14)
где 
и 
- средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:
(1.15)
(1.16)
где и - мольные массы этилацетата и толуола, [3 c.36];
и 
- средний мольный состав пара соответственно в верхней и нижней частях колонны:
Тогда
Подставим численные значения в уравнение , получим:
1.2 Скорость пара и диаметр колонны
