Расчет выбросов из нижней части колонны для дистилляции

Мы определяем следующие переменные: F: расход сырья (кг/ч); по условию задачи он составляет 3500 кг/ч (обратите внимание, что здесь значение 3,5 т/ч необходимо преобразовать в кг/ч, то есть 3,5 × 1000 = 3500 кг/ч). XF: Массовая доля бутадиена в сырье (или молярная доля); по условию задачи она составляет 98,4%. XD: Целевая чистота бутадиена в продукте на вершине колонны, указанная в условии задачи, составляет 99,2%. XW: Максимально допустимое содержание бутадиена в нижней части колонны, указанное в условии задачи, составляет 30%. W: Выход снизу башни (кг/ч) — это то, что мы должны найти. Формулы баланса масс используются для расчета соотношений потоков различных компонентов в колонне для дистилляции. В этой задаче нас интересует расход диенила. Формула баланса массы может быть выражена как: W = F × (XD – XF) / (XD – XW). Эта формула означает, что для поддержания баланса массы диенила в колонне объем продукта, получаемого у основания колонны, W, должен быть равен избытку диенила в загружаемом сырье (то есть F × (XD – XF)), деленному на разницу в чистоте диенила в верхней и нижней частях колонны (то есть XD – XW). Теперь подставим в формулу значения, указанные в условии задачи: W = 3500 × (99,2% – 98,4%) / (99,2% – 30%) = 3500 × 0,008 / 0,692 ≈ 40,5 кг/ч. Следовательно, чтобы обеспечить чистоту бутадиена в продукте, получаемом на вершине колонны, на уровне более 99,2%, а содержание бутадиена в продукте, получаемом в нижней части колонны, на уровне менее 30%, объем продукта, выделяемого из нижней части колонны, должен быть не меньше 40,5 кг/ч.