Тепломассообменные процессы и оборудование

Задача. Определить высоту и диаметр верхней ( укрепляющей) части насадочной ректификационной колонны для разделения смеси метиловый спирт − вода под атмосферным давлением. В колонну подается 1550 кг/ч исходной смеси, состоящей из 40% спирта и 60% воды. Концентрация дистиллята 97,5% спирта. В кубовом остатке содержится 2% спирта (проценты мольные). Число флегмы R = 1,48. В качестве насадки применены кольца 25×25×3 мм. Колонна работает в режиме эмульгирования. Обогрев глухим паром.

Задача. 100 кмоль смеси бензол − толуол, содержащей 70 мол. % бензола, подвергают простой перегонке и получают 92,13 кмоль дистиллята. Определить конечный состав кубового остатка и дистиллята. Равновесные данные для рабочей смеси: 

Задача. Смесь, содержащую 15 % пропана, 65 % бутана и 20% пентана (% мольные), подвергают равновесной перегонке при температуре t = 5°С и давлении 600 мм рт.ст. Определить мольную степень разделения и состав жидкой и паровой фаз. Константы равновесия k1 = 6,34; k2 = 1,37; k3 = 0,32

Задача. 3000 кг неочищенного скипидара, содержащего 8 % воды, подвергают перегонке с водяным паром при давлении 760 мм рт.ст. Для перегонки применяют насыщенный пар давлением р = 1,725 кгс/см². Определить общий расход пара. Начальная температура смеси t=25°C; теплота парообразования скипидара r = 71,5 ккал/кг; удельная теплоемкость скипидара с = 0,59 ккал/(кг⋅град); молекулярный вес скипидара М_sk = 140; эффективность насыщения h = 0,85. 

Задача.  В тарельчатой ректификационной колонне непрерывного действия производительностью 1000 кмоль/ч исходной смеси, содержащей 40 мольн. % метилового спирта и 60 мольн. % этилового спирта, надо получить дистиллят, содержащий 95 мольн. % метилового спирта, и остаток, содержащий 96,66 мольн. % этилового спирта. Колонна работает при атмосферном давлении. Определить минимальное число теоретических тарелок, число теоретических тарелок при флегмовом числе R = 1,5R_min и действительное число тарелок. Равновесные концентрации приведены в таблице

Задача. Определить оптимальное значение флегмового числа для колонны, в которой происходит ректификация смеси четыреххлористый углерод − толуол. Четыреххлористый углерод содержится: в исходной смеси 22 мол. %; в дистилляте 90 мол. %; в остатке 2,2 мол. %.

Задача.  В ректификационной колонне с колпачковыми тарелками, работающей при атмосферном давлении, происходит разделение 42000 кг/сутки бинарной смеси четыреххлористый углерод − толуол. Концентрация легколетучего компонента: в исходной смеси c_F = 32 % ; в дистилляте c_D = 93,4 % ; в остатке c_W = 3,6 %. Определить высоту насадочной колонны, работающей в тех же условиях, что и тарельчатая колонна. В качестве насадки применяются кольца Рашига размером 50×50×5 мм, загруженные навалом.