Расчет ректификации многокомпонентной смеси

Пример 5.2. Рассчитать дебутанизатор газофракционирующей установки, если в колонне подвергают ректификации 10 кмоль/ч дебутанизированного газойля для получения дистиллята, содержащего 95 мольн. % изопентана; остаток должен содержать 3 мольн. % изопентана. Колонна работает с флегмовым числом R = 2,8*R_мин. Состав исходной смеси (% мольн.): н-бутан – 0,59; изопентан – 18,00; н-пентан – 27,5; циклопентан – 0,36; гексан-53,55. Доля отгона е = 0.

Решение:

Составление материального баланса. Подставив в систему уравнений (5.5) заданные величины, получим

,

,

Выразив из последнего уравнения G_D, найдем общее количество дистиллята:

Тогда количество кубового остатка равно:

.

Или на один кмоль дистиллята (относительные мольные расходы кубового остатка и питания):

;

В качестве низкокипящего ключевого компонента выбираем i-пентан, а в качестве высококипящего ключевого комонента – н-пентан. В дистиллят полностью переходят компоненты, более летучие, чем НКК, и следы менее летучих.

Бутан полностью переходит в дистиллят в количестве

Из всего количества i-пентана в дистиллят переходит

Количество н-пентана в дистилляте

Аналогично определяем состав остатка, считая, что гексан полностью переходит в кубовую жидкость.

Количество i-пентана в кубовой жидкости

Гексан полностью переходит в кубовую жидкость в количестве

Количество циклопентана

Количество н-пентана в кубовом остатке

Найденные таким образом составы дистиллята и кубового остатка приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2