моль, що надходить у колону I, складається з
.
У результаті поділу потоку харчування технічної чистоти в колоні I виходить два потоку - D1 і R1.
У колоні II містяться в потоці D1 залишкові висококиплячі микропримеси практично повністю переходять в продукційний надчистий продукт R2. Тому зміст в потоці D1 має становити лише частку допустимих мікродомішок в кінцевому продукті ректифікаційної очищення. Таким чином, передбачається, що потік D1 має склад.
Матеріальний баланс колони I запишеться так:
+ R1=1, (37)
а по висококиплячих микропримеси
. (38)
Вирішуючи рівняння (37) і (38), визначаємо D1 і R1.
На першому етапі розрахунку ректифікації в колоні II розглядаємо потік харчування як поділ бінарної суміші базове речовина плюс низькокиплячі компонент з вмістом мікродомішок, приєднуючи мікропрімесь, що міститься у вступнику на очищення в цю колону потоці D1, до базового компоненту. При цих умовах склад потоку D1 буде таким:
Матеріальний баланс колони II
D1=R2 + D2, (41)
а по низкокипящей микропримеси
. (42)
Зміст низкокипящей микропримеси в продукційних надчистого речовині приймаємо таким, щоб сумарний вміст мікродомішок становило
, (43)
т.е. щоб воно було менше або дорівнює допустимому вмісту мікродомішок в продукційних надчистого речовині по необхідної кондиції.
У розглянутому випадку зміст висококиплячих мікродомішок в кінцевому продукті визначається з наступного умови:
. (44)
Вирішуючи рівняння (41) і (42), знаходимо питомі величини потоків D2 і R2.
Основні розрахункові формули
Колона I
Мінімальна флегмовое число в колоні I
, (45)
де - константа фазового рівноваги.
Для бінарної суміші базове речовина-висококипляча домішка в області микроконцентраций рівноважна лінія вважається прямий (рис. 6).
Дійсне флегмовое число. Число теоретичних тарілок в зміцнювальної секції колони
(46)
де - кутовий коефіцієнт робочої лінії зміцнювальної секції колони,
. (47)
Рис. 6. xy-діаграма бінарної суміші базове речовина-висококиплячий компонент в колоні I
Кількість теоретичних тарілок в вичерпної секції колони визначається з рівності
, (48)
де - кутовий коефіцієнт робочої лінії вичерпної секції колони,
. (49)
Колона II
Мінімальна флегмовое число колони II
, (50)
де - константа фазового рівноваги для бінарної суміші базове речовина-низькокипляча мікропрімесь (рис.7).
Рис. 7. xy-діаграма бінарної суміші базове речовина-низькокиплячі компонент в колоні II
Кількість теоретичних тарілок в зміцнювальної секції колони II
(51)
де - кутовий коефіцієнт робочої лінії зміцнювальної секції колони II,
, (52)
тут - дійсне флегмовое число в колоні II.
Кількість теоретичних тарілок в вичерпної секції колони II
(53)
де - кутовий коефіцієнт робочої лінії вичерпної секції колони II,
. (54)
Другий етап розрахунку - визначення повного складу продуктів розділення
Необхідно встановити склад продуктів попереднього (в колоні I) і остаточного (в колоні II) ректифікаційного поділу за всіма компонентами. З рішення алгоритму (37) - (54) відомі значення всіх потоків, дійсні флегмовое число в ректифікаційних колонах, а також склад вихідного потоку живлення блоку, що надходить на концентрування, за всіма Мікродомішки. Крім того, відомі кутові коефіцієнти робочих ліній і число теоретичних тарілок в кожній із секцій обох колон. При цьому кути нахилу робочих ліній ректифікаційних колон для розрахункових високо- і низкокипящих компонентів залишаються такими ж і для решти високо- і ...
