По способу работы массообменные тарелки делятся на ситчатые, колпачковые, провальные и струйно-направленные. Диапазон тарелок, применяемых в колонной аппаратуре, составляет 200-8000 мм - в соответствии с диаметрами колонн, для которых они предназначаются. Количество тарелок в колонне бывает обычно не менее 20 - 30, а в отдельных случаях доходит до 80 штук и более. Расстояние между тарелками зависит в основном от физико-химических свойств разделяемой смеси и бывает от 60 до 600 мм и более. Тарелки малых размеров выполняются цельными, тарелки больших размеров - большей частью составными (разборными) из отдельных секций, соединенных между собой болтами и другими крепежными приспособлениями. Тарелки характеризуются нагрузками по пару и жидкости, относительная величина которых, в зависимости от разделяемой смеси, может значительно отличаться друг от друга.

Определение числа тарелок

Для определения теоретического числа тарелок необходимо на диаграмме х - y построить рабочие линии укрепляющей и отгонной частей колонны так, как это указано в разделе 1.5.

В итоге получаем

Число теоретических тарелок

Число реальных тарелок рассчитывается по уравнению

где - средний КПД тарелок (КПД колонны), учитывающий реальные условия массообмена на тарелках. Для определения среднего КПД тарелок находим коэффициент относительной летучести разделяемых компонентов a, равный отношению давлений насыщенных паров ацетона и воды при средней температуре в колонне tср

и динамический коэффициент вязкости m исходной смеси при температуре tср. Для последующего расчета необходимо найти значение средней температуры tср в колонне. Для этого находим средние концентрации жидкости и пара в укрепляющей и отгонной частях колонны.

Средние концентрации жидкости:

в укрепляющей части колонны

в отгонной части колонны

Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий колонны:

в укрепляющей части колонны

в отгоночной части колонны

Средние температуры в обеих частях колонны находим по диаграмме

Средняя температура в колонне

При данной температуре мм рт. ст. (см. [1] стр.538, рис. XIV), мм рт. ст. (см. [1] стр.511, табл. XXXVIII), тогда

Динамический коэффициент вязкости метанола сП (см. [1] стр.529, рис. V), динамический коэффициент вязкости воды сП (см. [1], стр.491, табл. VI).

Динамический коэффициент вязкости исходной смеси равен

сП

Тогда

Откуда (см. [1], стр.302, рис.7-4)

Число реальных тарелок