Обсуждение вопроса №6 к задачам на анализ случаев за 2011 год
Thread Content
6. Для разделения двухкомпонентной смеси A и B с помощью ректификационной колонны в верхней части колонны установлены дегазационный конденсатор и полный конденсатор. Конденсат, образующийся в дегазационном конденсаторе, используется в качестве обратного потока в верхнюю часть колонны, а газообразная фаза конденсируется в полном конденсаторе в виде продукта. Известно, что сырье находится в насыщенном состоянии; его расход составляет 100 кмоль/ч. Концентрация легкого компонента A составляет 0,5 (в молярных долях). Коэффициент рефлюкса равен 2,0. Необходимо, чтобы концентрация компонента A в продукте, получаемом на вершине колонны, составляла 0,95, а концентрация компонента B — 0,94. Потенциальная теплота конденсации пара над вершиной колонны составляет 21800 кДж/кмоль, а потенциальная теплота испарения жидкости в нижней части колонны — 21900 кДж/кмоль. Каковы же значения тепловой нагрузки на дезсиккатор и на ревербератор в кДж/ч? (А) 2,16×10^6, 3,25×10^6 (Б) 2,23×10^6, 3,25×10^6 (В) 2,16×10^6, 2,25×10^6 (Г) 3,23×10^6, 4,25×10^6Решение:
xW = 1 – 0,94 = 0,06
D/F = (xF – xW) / (xD – xW) = (0,5 – 0,06) / (0,95 – 0,06) = 0,4944
D = 0,4944 × F = 0,4944 × 100 = 49,44
L = RD = 2 × 49,44 = 98,88
Q1 = rDL = 21800 × 98,88 = 2,16×10^6 (кДж/ч)
q = 1 – V’ = (R + 1)D – (1 – q)F = (2 + 1) × 49,44 – 0 = 148,3
Q’ = rWV’ = 21900 × 148,3 = 3,25×10^6 (кДж/ч)
Как следует решить эту задачу, если необходимо определить нагрузку на всю конденсаторную установку?
Последнее изменение в этом посте было сделано zwp997 24.06.2015 в 22:55. Определить ответ невозможно, если смотреть только на условия. Изменение состава приводит к изменению теплоты вспышки. Однако можно также попробовать вычислить молярную теплоемкость испарения чистого вещества AB, исходя из значений теплоемкости испарения, указанных для верхней и нижней фаз, а затем — теплоемкость испарения смеси, исходя из содержания компонентов в полностью конденсированной фазе.