Определить число тарелок и высоту ректификационной колонны непрерывного действия для разделения под

В заданной бинарной смеси низкокипящим компонентом является метанол (tкип=64,60С), который переходит в дистиллят, а высококипящим – вода (tкип=1000С), остающаяся в кубовом остатке.
Выполняем пересчет массовых концентраций веществ смеси в мольные доли по формуле:
хi=Xi/Mi1n(XiMi),
где Xi - массовая доля компонентов в смеси;
Mi - молярная масса компонентов смеси, г/моль; М(CH3ОН)=32 г/моль;
М (Н2О)=18 г/моль.
Мольная доля CH3ОН в сырье, дистилляте и кубовом остатке соответственно составит:
xF=0,25320,2532+1-0,2518=0,158;
xD=0,74320,7432+1-0,7418=0,616;
xW=0,019320,01932+1-0,01918=0,011
По справочным данным (табл. 1) о равновесии между фазами в системе метанол - вода строим график (рис. 9) для определения минимального флегмового числа.
Таблица 1 – Состав жидкости и пара в системе метанол-вода
х, кмоль/кмоль смеси у, кмоль/кмоль смеси Т, 0С
0,000 0,000 100
0,020 0,134 96,4
0,040 0,230 93,5
0,060 0,304 91,2
0,100 0,418 87,7
0,200 0,579 81,7
0,300 0,665 78,0
0,400 0,729 75,3
0,500 0,779 73,1
0,600 0,825 71,2
0,700 0,870 69,3
0,800 0,915 67,5
0,900 0,958 66,0
1,000 1,000 64,5



Рисунок 9 - Равновесие в системе метанол-вода
По диаграмме находим, что у*=0,510 при хF=0,158, где у* - концентрация низкокипящего компонента в пар

Определить число тарелок и высоту ректификационной колонны непрерывного действия для разделения под атмосферным давлением смеси метиловый спирт – вода. Массовая доля низкокипящего компонента в исходной смеси хF=25%, в дистилляте – хd=74%, в кубовом остатке – хw=1,9%. КПД тарелок принять равным – =0,75, коэффициент избытка флегмы – β=1,6. Расстояние между тарелками равно h=0,3 м. Колонна обогревается глухим паром.
Начертить схему ректификационной установки непрерывного действия, описать принцип работы и сущность процесса, происходящего на каждой тарелке ректификационной колонны.