Islom karimov nomidagi toshkent davlat

1000 t/y

G=820 kg/s, af=20%, fd=12%, h=260 mm
Distilyat harajati: G_D = 8633 kg/ch

Kubli qoldiq harajati: G_W =1367 kg/ch

Past qaynovchi komponent tarkibini quyidagi formula orqali aniqlanadi:
(3)
X_F – ozuqaviy muhitda past qaynovchi komponent konsentratsiyasi;

M_v – past qaynovchi component mol massasi, kg/mol;

M_uks – yuqori qaynovchi component mol massasi, kg/mol;

M_uks = 60 kg/kmol;

M_v = 18 kg/kmol;

Distilyatdagi past qaynovchi komponent tarkibini quyidagi formula orqali aniqlanadi:

(4)
X_D - Distilyatdagi past qaynovchi komponent konsentratsiyasi

Kubli qoldiqdagi past qaynovchi komponent tarkibi quyidagi formulad orqali aniqlanadi:

(5)

X_W – kubli qoldiqdagi past qaynovchi komponent konsentratsiyasi.

Natijalarni 3-4-5 formulaga qoyamiz va aralashmadagi uksus kislotasi tarkibini aniqlaymiz.
X_F =

X_D =

X_W =
Ozuqaviy mol harajat quyidagi tengkama orqali aniqlanadi:
(6)

Keying hisoblarni aniqlash uchun kordinatasida etil spirt-suv atmosfera bosimida qiya tenglamani tuzib olishimiz kerak.

- suyuqlikdagi suvning mol qismi.

RB va RT – suv, uksus kislotasi va boyitilgan bugning bosimi

P- umumiy bosim

Qiya tenglamani tuzish uchun barcha kerakli bosimlar 1-jadvalda korsatilgan.
1-jadval.

t, °C	x	y
118,1	0	0
115,4	0,05	0,092
113,8	0,1	0,167
110,1	0,2	0,302
107,5	0,3	0,425
105,8	0,4	0,53
104,4	0,5	0,626
103,2	0,6	0,716
102,1	0,7	0,795
101,3	0,8	0,864
100,6	0,9	0,93
100	1	1

2-rasm uksus kislota-suv uchun kordinatasidagi qiya tenglama

flegmaning minimal soni quyidagicha aniqlanadi:
(7)
u_F* - past qaynovchi komponentning bugdagi konsentratsiyasi.

Bug’dagi uksus kislota tarkibini aniqlaymiz

U_F*=0.977
(7)-tenglamaga qo’yamiz, flegmani minimal sonidan foydalanamiz

R flegmaning ishlovchi soni quyidagicha aniqlanadi:
(8)
R flegmaning ishchi sonini topamiz.

Flegma koeffitsienti:

Ishlovchi liniyalar tenglamasi

A) kolonnaning ustki qismida

R – flegma soni



B) kolonnaning pastki qismida
Xw
R – flegmali raqam

F – ozuqaviy mol harajat

Kolonnaning ustki va pastki qismidagi suyuqlikning ortacha mol miqdori xarajatini xisoblaymiz
Aniqlaymiz :


+
Gde Md i Mf-molnыe massы distilyata i isxodnoy smesi;

Mv va Mn- kolonnaning ustki va pastki qismidagi suyuqlikning ortacha mol miqdori

Kolonnaning ustki va pastki qismidagi mol miqdorlar teng

Xsrn va Xsrv – kolonnaning ustki va pastki qismidagi suyuqlikning ortacha mol miqdori

Bunda :
M_cpv= kg/kmol

M_cpn= kg/kmol

Chiquvchi aralashmaning mol massasi:
M_F= kg/kmol
Distilyatning mol massasi:
M_D= kg/kmol
Xosil boldi:
kg/ch

+ kg/ch
Kolonnaning ustki qismidagi Gv va Gn bugi oqimi bir biriga teng:



Bu yerda M’_v i M’_n – Kolonnaning ustki va pastki qismidagi bugning ortacha mol miqdori
M’_verx = M_v y_srv + M_uks (1-y_srv)

M’_n= M_vy_srn + M_uks(1-y_srn)

y_srn va y_srv – Kolonnaning ustki va pastki qismidagi bugning ortacha mol miqdori




M’_cpv= kg/kmol

M’_cpn= kg/kmol

bundan:
kg/ch

kg/ch

tarelchatыy kolonna rektifikatsiya deflegmator

4.2 bug tezligi va kolonna diametrini aniqlash
1-jadvalga asoslanib t-x,y diagrammasini tuzamiz.

2 rasm diagramma t-x,y

Ortacha xaroratni aniqlaymiz:
A) y_{cpv =} 0.9397 t_cp = 100.1 ^oC

B) y_{cpn =} 0.7346 t_cp = 102.3 ^oC

bugning ogirligi va zichligini aniqlaymiz:
M’_cpv= kg/kmol

M’_cpn= kg/kmol

ρ_uv i ρ_un Kolonnaning yuqori va pastki qismidagi bug zichligi mutanosib.

Kolonnani yuqori qismi X_srv =0.9831ga teng 100.01°S, pastki esa X_srn = 0.77795 ga teng 101.5°S. bundan t _sr = 100.9755°S.

t = 100 °Sda suvning zichligi ρ_v=958 kg/m³, uksus kislotasida ρ_uks=958 kg/m³.

Kolonnadagi suyuqlikning ortacha zichligi:

Kolonnadagi bug tezligini aniqlaymiz:





Rektifikatsion kolonna diametrini quyidagi formula boyicha xisoblaymiz:


m

m
Kolonna diametri D = 3600 mm.

Kolonnadagi bug tezligi quyidagiga teng boladi:

m/s
moddiy balans hisobi
Rektifikatsion kolonnaning moddiy balansi kiruvchi va chiquvchi oqimlarni hisobga olganda quyidagi korinishda boladi:
G_F = G_D +G_W (1)
G_F – kiruvchi modda, kg/s;

G_D – distilyat harajati, kg/s;

G_W – kubli qoldiq harajati, kg/s;
G_F∙X_F = G_D∙X_D +G_W∙X_W

X_D – distilyatda past qaynovchi komponent konsentratsiyasi;

X_W – kubli qoldiqda past qaynovchi komponent konsentratsiyasi;

X_F –chiquvchi aralashmada past qaynovchi komponent konsentratsiyasi.

Distilyat va kubli qoldiq harajatini aniqlash uchun 1- va 2- tenglamalardan foydalanamiz.

G_D +G_W = 10000

G_D ∙ 0,995 + G_W ∙ 0,3 = 10000 ∙ 0,9

G_D ∙ 0,995 + (1000-G_D) ∙ 0,3 = 9000

0,695 ∙ G_D = 9000 − 3000

0,695 ∙ G_W = 6000

G_D =8633 kg/ch

G_D = 10000 − 8633 = 1367 kg/ch