ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные расчетные зависимости из "Многокомпонентная ректификация" Основные уравнения, которые были приведены ранее для ректификации идеальных смесей, справедливы и при расчете азео-тропной и экстрактивной ректификации. [c.212] Два фактора делают азеотропную и экстрактивную дистилляцию более сложными процессами, чем обычный ректификационный процесс, рассмотренный ранее. Это, во-первых, необходимость поддерживать постоянную концентрацию растворителя по высоте колонны, что часто требует дополнительного ввода растворителя (помимо места подачи исходного сырья). Поэтому необходимо применять методы расчета колонн, имеющих два питающих потока, II для достижения сходимости применять современные методы расчета на машинах , описанные выше. [c.213] Вторым фактором, усложняющим расчеты азеотропной и экстрактивной дистилляции, являются более сложные равновесные и тепловые соотношения. В данном случае неприемлемо допущение об идеальных жидких растворах, поэтому требуется определение коэффициентов активности (у ф- 1). Кроме того, при расчете энтальпии фазовых потоков следует использовать парциальные энтальпии вместо энтальпий чистых компонентов. [c.213] Равновесные соотношения. Константы равновесия, полученные в предположении идеальной жидкой фазы, являются неточными. Необходимо экспериментальное определение коэффициентов активности, причем полученные данные следует обрабатывать таким образом, чтобы иметь возможность рассчитывать коэффициенты активности как функцию состава жидкой фазы. Известные уравнения Вооля и Редлиха — Кистера для многокомпонентных систем приемлемы для машинного расчета. [c.213] Учет экспоненциального множителя при расчете равновесия для атмосферного давления оправдан только при наличии очень точных экспериментальных данных. [c.214] Определение температур, так же как и вычисление состава равновесных фаз, возможно только способом итераций с применением ЭВЦМ. [c.214] Экспериментальное определение величин L во всем диапазоне составов является задачей, сравнимой по трудоемкости с измерением коэффициентов активности, и, следовательно, такие данные не часто имеются в распоряжении исследователя. Однако ве.7ичины парциальной мольной теплоты растворения можно определить с достаточной точностью, исходя из значений коэффициентов активности , по уравнению. [c.215] Для большинства систем изменение величины в зависимости от температуры является незначительным, поэтому график зависимости от 1/Т — прямая линия. [c.215] Выражение для находят соответствующей заменой индекса 1 на 2 и наоборот. Значения и получают по графикам зависимости lg (ух/уг) Для х = , = и = О или по графикам, выражающим зависимость значений В ч — и В + С ,,) от 1/Г. [c.216] Если экспериментальные данные недостаточны для того, чтобы получить зависимость от обратной величины температуры (для данного состава), то для вычисления при трех температурах можно воспользоваться корреляционным уравнением Пьеротти (см. выше). Затем графическим интегрированием находят величину. [c.216] По уравнению (IX,22) можно вычислить парциальную мольную теплоту растворения аналогично тому, как по уравнению с двумя константами получают данные о коэффициентах активности. Если известны значения можно определить общую энтальпию фаз по уравнениям (IX, 8) и (IX, 9). [c.217] Очевидно, что уравнения (IX,25) и (IX,8) идентичны. Выбор одного из них зависит от того, какие величины известны. [c.218] Такое допущение иногда оказывается полезным при расчете прироста температуры жидкой фазы между местом подачи растворителя и какой-либо нижележащей точки по высоте колонны экстрактивной дистилляции. [c.218] Методом графического интегрирования парциальных мольных теплот растворения рассчитана интегральная теплота растворения бутана, изобутана и 1-бутена в фурфуроле для бинарных систем от = О до = х . Приведенные величины не являются интегральной теплотой растворения в том виде, как она определяется уравнением (IX,26), но скорее представляет собой среднюю парциальную мольную теплоту растворения одного компонента в интервале х от О до х , т. е. [c.218] При применении уравнения (IX,28) не учитывается влияние компонента 2 на парциальную мольную энтальпию смеси. [c.218] Величина указанной ошибки для системы к-бутан — фурфурол иллюстрируется примером. По уравнению (IX,18) определено, что парциальная мольная теплота растворения к-бутана в смеси, состоящей из 20% бутана и 80% фурфурола, при 65,5° С составляла 5620,0 кдж1 кг моль) бутана. Мольная теплота испарения чистого м-бутана при температуре 65,5° С составляет 18250,0. Следовательно, тепло, требующееся для испарения 1 моль -бутана из смеси, составляет 18 250 — 5620 = 12 630 кдж1 кг -моль). Неучет теплоты растворения второго компонента приводит к 45%-ной ошибке в определении фактического тепла, требующегося для испарения компонента из смеси. [c.218] Вернуться к основной статье