Колонна непрерывного действия перерабатывает смесь бензола и хлороформа. При ректификации получается дистиллят

В заданной бинарной смеси низкокипящим компонентом является хлороформ (tкип=61,10С), который переходит в дистиллят, а высококипящим – бензол (tкип=80,10С), остающийся в кубовом остатке.
Выполняем пересчет массовых концентраций хлороформа в мольные доли по формуле:
Xi'=Xi/Mi1n(XiMi)
М (CHCl3)=119,5г/моль; М (C6Н6)=78 г/моль.
Мольная доля CHCl3 в сырье составит:
xF'=0,4/119,50,4119,5+1-0,478=0,303.
Мольная доля CHCl3 в дистилляте составит:
xF'=0,95/119,50,95119,5+1-0,9578=0,925.
По справочным данным [1, с. 543, табл. XLVII] (табл. 1) о равновесии между фазами в системе хлороформ - бензол строим график (рис . 1) для определения минимального флегмового числа.
Таблица 1 – Состав жидкости и пара в системе хлороформ-бензол
х, кмоль/кмоль смеси у, кмоль/кмоль смеси Т, 0С
0,00 0,00 80,6
0,08 0,10 79,8
0,15 0,20 79,0
0,22 0,30 78,2
0,29 0,40 77,3
0,36 0,50 76,4
0,44 0,60 75,3
0,54 0,70 74,0
0,66 0,80 71,9
0,79 0,90 68,9
1,00 1,00 61,4
Рис. 1 – Кривая равновесия между фазами в системе хлороформ-бензол
По диаграмме находим, что у*=0,42 при хF=0,303, где у* - концентрация низкокипящего компонента в паре, находящимся в равновесии с жидкостью.
Минимальное флегмовое число определяем по формуле:
Rmin=xD-y*Fy*F-xF=0,925-0,420,42-0,303=4,3
Нагрузки ректификационной колонны по пару и жидкости определяются рабочим флегмовым числом R