Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов (стр. 5 из 7)
Расчёт второй секции колонны производим только для верхней части.
Заменяем перегоняемую смесь углеводородов во 2-й секции на бинарную смесь. В качестве низкокипящеко (НК) компонента принимаем н-гексадекан (С16Н34 ), а в качестве выкокипящего (ВК) - : н-гексакозан (С26Н54 ).
Производим расчёт мольных концентрация на входе и на выходах из секции.
Мольную концентрацию на входе определяем на основе массовой концентрации, которую рассчитали в материальном балансе 2-й секции (табл. 3).
Расчёт состава дистиллата: PНК и PВК рассчитываются при температуре равной 295 оС.
Температуры на выходе из дистиллата и куба определяем по формуле методом последовательного приближения:
Температура на выходе из дистиллата равна: tD=235 оС
Температура на входе равна: tF=308 оС
Определяем относительную летучесть
по формуле: 
При температуре tD=235 оС
При температуре tW=308 оС
Средняя относительная летучесть:
Строим кривую равновесия по формуле:
Рис.1 Кривая равновесия
Состав пара уходящего с питательной тарелки равен yf=0,501 мол.дол.
Рассчитываем минимальное флегмовое число:
Оптимальное (рабочее) флегмовое число определяем на основе критерия оптимальности :
, где 
. Зависимость критерия оптимальности от коэффициента избытка флегмы изображена на рисунке 2. 
Рис.2 Зависимость критерия оптимальности от коэф-та избытка флегмы
По графику определяем что
. Отсюда находимо рабочее флегмовое число: 
Исходя из рабочего флегмового числа строим рабочую линию и определяем теоретическое число тарелок в верхней и нижней части секции.
Рис.3 Теоретические ступени
Число теоретических тарелок NТТ=3
Расчёт физико-химических свойств смеси.
Расчёт средней концентрации жидкости:
Расчёт средней концентрации пара:
Расчёт средней температуры:
Определяются по той же формуле что и температуры на выходе из дистиллата.
Средняя молекулярная масса пара:
Средняя молекулярная масса жидкости:
Средняя плотность пара:
Средняя массовая доля:
Средняя плотность жидкости:
Плотность НК компонента при температур t =256 оС равна
Плотность ВК компонента при температур t =256 оС равна
Средняя вязкость жидкости:
Вязкость НК компонента при температур t =256 оС равна
Вязкость ВК компонента при температур t =256 оС равна
Средние коэффициенты диффузии жидкости и пара:
Для низа колонны:
Гидравлический расчёт колпачковых тарелок 2-й секции.
Определяем количество пара поднимающегося вверх по колонне. Примем допущение, что расход пара во всей колонне является величиной постоянной и находится:
Определяем расход жидкости в верхней и нижней части колонны:
1. Расчёт оценочной скорости:
2. Определяем диаметр:
3. Принимаем колонну диаметра DК=1,0 м
Действительную скорость пара в нижней части находим:
4. По таблице 6 [1] периметр слива
и относительное сечение перелива 
. Относительная активная площадь тарелки: 
5. Фактор нагрузки:
Коэффициент поверхностного натяжения:
Принимая минимальное расстояние между тарелками
, по табл. 6.7 [1] определяем комплекс В1: 
Допустимая скорость пара в рабочем сечении колонны:
6. Проверяем условие допустимости скоростей пара для верхней и нижней частей колонны:
Условие не выполняется, поэтому необходимо увеличивать межтарельчатое расстояние, а при достижении максимального значения принимать тарелку большего диаметра до тех пор пока условие не сойдётся.
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
Увеличиваем межтарельчатое расстояние:
Условие выполнилось. Продолжаем расчёт дальше.
7. Удельная нагрузка на перегородку:
