Плотность жидкости и пара в верхней и нижней частях колонны при средних температурах в них. Средние температуры паров определим по диаграмме t-x,y по средним составам фаз: tB=75,50C; tH=79,70C.

Тогда:

(9)

Отсюда получим:

=69,81*273/22,4(273+75,5) =2,44 кг/м3

=76,38*273/22,4(273+79,7)=2,64 кг/м3

Средняя плотность паров в колонне:

=(+ )=(2,44+2,64)/2 = 2,54 кг/м3

В данном случае плотности жидких хлороформа и бензола близки.

Температура вверху колонны при yD=0.975 равняется 63,40С, а в кубе-испарителе при XW=0.036 она равняется 80,30С. Плотность жидкого хлороформа при 63,40С: =1405 кг/м3, а жидкого бензола: =814 кг/м3.

Тогда средняя плотность жидкости в колонне равна:

Ж=(+ )/2=(1405+814)/2 = 1109,5 кг/м3

Предельная скорость пара в верхней и нижней частях колонны:

где а – удельная поверхность насадки, м2/м3;

e – свободный объем насадки, м3/м3 (в ректификационных колоннах работающих при атмосферном давлении для разделения агрессивных жидкостей, а также в тех случаях, когда не требуется частая чистка аппарата, обычно применяют керамические кольца Рашига. Для данного случая примем насадку из керамических колец Рашига размером 50´50´50 мм. Удельная поверхность насадки 87,5 м2/м3, свободный объем насадки 0,785 м3/м3, насыпная плотность 530 кг/м3).

Вязкость жидких смесей:

Вязкости жидкостей в верхней и нижней частях колонны:

Откуда

МПа*с

МПа*с

Предельная скорость пара в верхней части колонны:

Откуда м/с

Предельная скорость пара в нижней части колонны:

Откуда м/с

Примем рабочую скорость на 30% ниже предельной:

м/с, м/с

Найдем среднюю скорость паров:

м/с

Ориентировочный диаметр колонны определяют из уравнения расхода:

Принимаем средний массовый поток пара в колонне G равным полусумме GB и GH:

G=(5,38+5,89)/2 = 5,64 кг/с

Диаметр колонны:

м

Рационально принять стандартный диаметр колонны d=1,4 м. При этом действительные рабочие скорости паров в колонне равны: