Изображение процесса ректификации на диаграмме y – x

Ось x – содержание НК в жидкой фазе; ось y – содержание НК в паре.

Все данные откладываются в мольных долях. Диагональ квадрата y - x . На диаграмму наносим равновесную линию разгоняемой смеси (по справочным данным). На оси X откладываем x_F , x_p , x_w. Согласно допущению x_w = y_w , x_p = y_p, таким образом, точки А и С лежат на диагонали. Нанесём рабочии линии. Считаем число R заданным, x _р – задано.

Уравнение для укрепляющей части – типа y = к x + В, где В = x_p /( R +1); отложим В. Точку В соединим с А. Отрезок вА – рабочая линия укрепляющей части; Поскольку колонна не содержит разрывов, то точка «в» принадлежит и верху и низу колонны. Поэтому соединив точку «в» с С, получим рабочую линию исчерпывающей части – отрезок вС. Рабочие линии процесса ректификации располагаются под равновесной линией, при абсорбции наоборот.

Расчёт минимального флегмового числа

Расчёт R_min. Величина отрезка В = х_р/( R +1) зависит от R . С изменением R рабочая линия занимает положения в интервале DE. Выше точки D рабочая линия проходить не может, так как движущая сила становится отрицательной(y * - y <0), что не имеет физического смысла. В точке D движущая сила равна 0. Рабочая линия отсекает отрезок B_max = y_p /( R_min +1). С увеличением R → ∞ отрезок В → 0 и точка пересечения рабочих линий Е лежит на диагонали диаграммы. Число флегмы, при котором работает реальный аппарат R_min < R_g < R_max = ∞. Найдём R_min. Из точки D проведём горизонтальную линию.

. Из уравнения рабочей линии:

Расчет действительного числа флегмы

На практике процесс ректификации должен производится при R>Rmin. Определение Rоптим. – сложная задача; R в конечном счете определяет размеры аппарата и расход теплоносителей.

От R , следовательно, зависят эксплуатационные и капитальные затраты. Эксплуатационные затраты возрастают прямопропорционально R. Капитальные затраты являются более сложной зависимостью от R( имеют min при некотором R). Суммарные затраты также имеют min, который соответсвует оптимальному числу флегмы (R оптим).

Поскольку технико-экономический расчет Rопт. довольно сложен, на практике при расчетах задаются коэффициентом избытка флегмы.

R_d- действительное число флегмы. Если сведения о β _R отсутствуют, то рекомендуется следующий способ определения R опт. по min N(R+1)

………….. N(R+1)_min R=R_min

R ……………

N ……………

Зависимость между числом флегмы, размерами колонны и расходом теплоносителя

Рассмотрим 2 предельных случая:

1) а) рабочие линии в данном случае совпадают с диагональю диаграммы

б) движущая сила Δу является max,

в) число теоретических тарелок .

Поскольку Н~n действит.~n теорет., которые определяются построением ступеней, то при , Н – наименьшее. Когда Р=0, т .е. нет отбора дистиллята, колонна работает сама на себя, Этот режим не применяется в производственных условиях. С увеличением R увеличивается и количество жидкости, которое испаряется в кипятильнике, т.е. увеличивается расход греющего пара. Таким образом

2) R=Rmin . Рабочая линия пересекается с линией равновесия. В точке пересечения Δу=0, Н~ ~ . Т.е. при Rmin разделение возможно в колонне бесконечно большой высоты. Расход пара ~R, поэтому в данном случае расход теплоносителя будет min. ~

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 409; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!