Ректификация (стр. 6 из 13)
Высоты единиц переноса:
(Далее для верхней части колонны - индекс в, для нижней - индекс н).
Для расчета высот единиц переноса применяют формулы:
Для пара:
(30)где hy - высота единицы переноса по паровой фазе, м;
- диффузионный критерий Прандтля для газа; 
- массовая плотность орошения, кг/ (м2с); z - высота насадки одной секции (не должна превышать 3 м), м; 
, 
- динамический коэффициент вязкости жидкости, мПас; 
; 
, 
- поверхностное натяжение воды при 20 0С ( 
) и жидкости при средней температуре в колонне, Н/м; D - диаметр колонны, м; 
- коэффициент, определяемый по экспериментальным данным; Dy - коэффициент диффузии для пара, который рассчитывается по формуле: 
(31)где T - средняя температура пара, К; P - среднее давление в колонне, атм;
- мольные массы легколетучего компонента и инертной фазы, кг/кмоль; 
- мольные объемы растворенного вещества и растворителя, см3/моль. Они находятся по соответствующим таблицам.ацетон: 
метанол: 
.
Тогда получим:
.Определим динамические коэффициенты вязкости паров по формулам:
(32а) 
(32б)где
- мольные массы: смеси паров (12а, б), ацетона и метанола соответственно, кг/кмоль; m1, m2 - вязкости паров чистых компонентов, 
. Их можно рассчитать по соответствующим зависимостям от температуры: 
(33а) 
. (33б)Тогда получим:
.По формулам (32а, б):
.Далее находим критерий Прандтля:
.Определим по аддитивной формуле поверхностные натяжения жидкостей в верхней и нижней частях колонны:
(34а) 
(34б)где
- поверхностные натяжения ацетона и метанола, Н/м. Они зависят от температуры и подчиняются зависимостям: 
(35а) 
(35б)Тогда:
.По формулам (34а, б) находим:
.Находим оставшиеся необходимые величины к формуле (30):
.Тогда высота единиц переноса по паровой фазе равна: ( 
)
. Для жидкости:
(36)где hx - высота единицы переноса по жидкой фазе, м;
- коэффициенты, определяемые графически по экспериментальным данным; 
- диффузионный критерий Прандтля для жидкости. Коэффициент диффузии Dx для жидкости определяется по приближенной формуле: 
(37)где D20 - коэффициент диффузии бинарной смеси при t = 200C, м2/с; t -температура смеси,0С;
b - температурный коэффициент, вычисляемый по формуле:
(38)где
- динамический коэффициент вязкости, 
, и плотность смеси, 
, при температуре 200С. Их можно найти используя формулы (20а, б) и (13а, б), а также зависимости от температуры (21а, б) и (14а, б): 
кг/м3. 
кг/м3. 
кг/м3 
кг/м3. Тогда по формуле (38):
.Определим
по формуле: 
(39)где А и В - коэффициенты, зависящие от свойств растворенного вещества и растворителя (A = 1, B = 2). Остальные обозначения находятся в формуле (31).
Тогда получим:
.Возвращаемся к формуле (37):
Тогда:
Высота единиц переноса для жидкой фазе: (Фв =0.037, Фн = 0.043, с = 0.67)
