Рассчитываем средние концентрации низкокипящего компонента в жидкости:

а) верхней (укрепляющей) части колонны:

;

.

б) нижней (исчерпывающей) части колонны:

;

.

Средние температуры пара определяем по t - x,y (Рисунок 1):

а) при ;

б) при .

Средняя плотность жидкости в колонне:

где: ρА,ρВ – плотности низкокипящего и высококипящего компонентов при средней температуре в колонне, соответственно, кг/м3

а) верхней (укрепляющей) части колонны:

б) нижней (исчерпывающей) части колонны:

Для колоны в целом:

Рассчитываем средние концентрации низкокипящего компонента в паре:

yF – концентрация низкокипящего компонента в паре на питающей тарелке. Определяется в точке пересечения линий рабочих концентраций, построенных при оптимальном флегмовом числе R=9,67.

yF=0,29

а) верхней (укрепляющей) части колонны:

.

б) нижней (исчерпывающей) части колонны:

.

Средние температуры пара определяем по t - x,y (рис.4):

а) при ;

б) при.

Средние мольные массы и плотности пара:

а) в верхней части колонны

;

б) в нижней части колонны

.

Средняя плотность пара в колонне:

;

а) в верхней части колонны

;

б) в нижней части колонны

;

.

Средняя плотность пара в колонне:

;

.

Определяем скорость пара в колонне. Принимаем расстояние между тарелками h = 450 мм. По графику (рис.4,8 стр.69 [2]) находим С = 630.

;

.

где MD – мольная масса дистиллята.

.

,

Тогда диаметр колонны:

.

По каталогу – справочнику «Колонне аппараты» принимаем D = 2600 мм. Тогда скорость пара в колонне будет:

;