Материальный баланс бензольной колонны

В связи с тем, что в задании на проектирование указано требующееся содержание бензола в дистилляте и кубовом остатке, при составлении материального баланса колонны может быть использован метод ключевых компонентов [1, 3]. Бензол выбран в качестве легкого ключевого компонента, а ближайший к нему более высококипящий углеводород – толуол, концентрирующийся в кубовом остатке, служит тяжелым ключевым компонентом. В соответствии с допущением метода, м -ксилол – углеводород, менее летучий по сравнению с тяжелым ключевым компонентом, считается остающимся полностью в кубовом остатке.

Из системы уравнений материального баланса колонны в целом по потокам и по бензолу

(1.1)

(1.2)

находят расход дистиллята

D = (1.3)

D = кг/ч

и расход кубового остатка

(1.4)

W = 14000 – 5910 = 8090 кг/ч

Материальный баланс бензольной колонны, составленный с учетом метода ключевых компонентов, приведен в табл.1.1. Все последующие расчеты выполняются с использованием концентраций компонентов, выраженных в мольных долях:

(1.5)

Таблица 1.1 - Материальный баланс бензольной колонны

	Сырье	Дистиллят	Кубовый остаток
Компо-нент	мас. доля	Fi, кг/ч	мол. доля	мас. доля	Di, кг/ч	мол. доля	мас. доля	Wi, кг/ч	мол. доля
Бензол	0.422		0.4645	0.999		0.9992	0.0005		0.0006
Толуол	0.546		0.5096	0.001		0.0008	0.9441		0.9510
м-Ксилол	0.032		0.0259	---	---	---	0.0554		0.0484
Всего	1.000		1.0000	1.000		1.0000	1.0000		1.0000

Проверка выполнения материального баланса по ключевым компонентам:

D_i + W_i = F_i

5904 + 4 = 5908 кг/ч бензола

6 + 7638 = 7644 кг/ч толуола.