Построение рабочей линии на диаграмме «жидкость — пар»

Рабочая линия процесса ректификации, в отличие от процесса абсорбции, представляет собой совокупность рабочих линий для верхней и для нижней части колонны и характеризуется изломом в точке соответствующей составу питательной смеси.

Для верхней части колонны можно воспользоваться уравнением (5), а для нижней части колонны существует уравнение:

(6).

Вид рабочей линии представлен на все том же рисунке 1.

Определение среднего массового расхода по жидкости

Средние массовые расходы по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяются из соотношений :

(7).

(8).

гдеМ_P и М_F — мольные массы дистиллята и исходной смеси,.

М_В и М_Н — мольные массы жидкости в верхней и нижней частях,.

Мольная масса жидкости в верхней и нижней частях колонны соответственно равна :

(9).

(10).

гдеМ_б и М_т — мольные массы бензола и толуола.

x_ср.в и x_ср.н — средний мольный состав жидкости соответственно в верхней и нижней частях колонны:

Тогда.

Аналогично находится мольная масса исходной смеси:

Мольную массу дистиллята можно принять равной мольной массе бензола.

Подставив результаты соотношения в (7) и (8) получаем:

Определение среднего массового расхода по пару

Средние массовые потоки пара в верхней и нижней частях колонны соответственно равны :

• (11)
• (12)

где и — средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:

(13).

(14).

Где средние значения состава паровой фазы рассчитываются аналогично жидкой фазе и равны:

Тогда из формул (13) и (14) следует Подставив результаты в (11) и (12) получаем: