br />
де R min - мінімальне флегмовое число. R min=0,987/0,35 - 1=1,82. Режим мінімального зрошення - робота ректифікаційної колони, коли флегмовое число R=R min і число тарілок N? ?.
Так як нам відомий коефіцієнт надлишку зрошення (він приблизно рівний коефіцієнту надлишку тепла, відведеного зрошення), то можемо визначити робоче флегмовое число:
R раб=n '· R min=1,29 · 1,82=2,3478.
Далі знаходимо ординату точки B при x '= 0, відповідну відношенню:
y 'D/(R раб + 1)=0,987/(2,3478 +1)=0,295.
Тепер через точки D і B проводимо пряму, яка є робочою лінією концентраційної частини колони для режиму робочого зрошення і перетинає лінію сировини. Через точку перетину і точку W проводимо пряму - робочу лінію отгонной частини для режиму робочого зрошення.
Розрахунок числа теоретичних тарілок в концентраційної і отгонной частинах проводимо, будуючи ступінчасту лінію між кривою рівноваги і відповідними робочими лініями. Перехід від однієї частини колони до іншої здійснюємо за допомогою робочої лінії зони харчування a - b.
Звідси число теоретичних тарілок N теор. по кривій рівноваги фаз одно 17.
Можна проводити розрахунок, використовуючи парове число.
(П min + x 'w)/(П min +1)=0,6125
Звідки П min=1,503
П раб=П min? n? =1,503? 1,29=1,939
(П раб + x 'w)/(П раб +1)=(1,939 + 0,03)/(1,939 + 1)=0,67
6. Розрахунок числа теоретичних тарілок по тепловій діаграмі
Розглянемо матеріальний і тепловий баланси для верхньої частини колони в довільному перерізі:
матеріальний баланс для верхньої частини:
G n=g n - 1 + D, (19)
де G n і gn - 1 - зустрічні нерівноважні потоки відповідно пари і рідини.
матеріальний баланс для НКК:
G n · y n=g n - 1 · x n - 1 + D · y 'D, (20)
тепловий баланс:
G n · H n=gn - 1 · hn - 1 + D · HD + QD, (21)
Малюнок 7 - Схема потоків у верхній частині колони ректифікації
Так як вираз (21) складається з 4 членів, то воно не підпорядковується правилу важеля. Перетворимо дане вираз:
G n · H n=gn - 1 · hn - 1 + D · (HD + QD/D), n · H n=gn - 1 · hn - 1 + D · H * D , (22)
де H * D - умовна ентальпія дистиляту.
Взявши до уваги рівняння (19), ми можемо також записати рівняння (20) і (22) в наступному вигляді:
R n - 1=gn - 1/D=(y D - y n)/(y n - x n - 1)=(H * D - H n)/ (H n - hn - 1), (23)
де R n - 1 - флегмовое число.
Звідси можна зробити висновок, що точки, що характеризують зустрічні нерівноважні потоки пари і рідини, лежать на одній прямій (робочої лінії) разом з точкою, що характеризує дистилят D. Цих робочих ліній стільки, скільки зустрічних потоків і всі вони виходять їх т. D - полюса.
Оскільки при розрахунку числа тарілок по ентальпійного діаграмі треба знати положення відповідних нод, що визначають рівноважні концентрації флегми (рідини) і парів, для фіксації їх положення спільно використовують ентальпійного діаграму і ізобарну температурні криві.
Абсциса y D визначає положення т. D (відповідає ентальпії парів дистиляту) на тепловий діаграмі і на ізобарно кривої конденсації (визначає температуру парів дистиляту). Концентрація НКК x 1 в рідині, що стікає з першої теоретичної тарілки і знаходиться в рівновазі з парами дистиляту, визначається абсцисою т. G 1, що знаходиться на ізобарно кривої випаровування. Лінія D - g 1 відповідає ноді на изобарном графіці. Точці g 1 на изобарном графіку відповідає т. G 1 на ентальпійного. Лінія D - g 1 відповідає ноді на ентальпійного графіці. Провівши робочу лінію через полюс - т. D і т. G 1, отримаємо - на перетині цієї лінії з кривою ентальпії парів - т. G 2, яка визначає склад пари, що піднімаються з другої тарілки концентраційної частини колони.
Розрахунок ведемо від тарілки до тарілки по напрямку до зони харчування. Кожна нода відповідає однієї теоретичної тарілці. Розрахунок закінчуємо тоді, коли якась робоча лінія перетне на ентальпійного діаграмі ноду сировини. Число теоретичних тарілок у верхній частині колони N теор (в)=8.
Аналогічний розрахунок проводимо для нижньої частини колони. Чіло теоретичних тарілок в нижній частині колони...
