2014-02-09
2227
Материальный баланс ректификационной колонны.
В колонну поступает F кмоль исходной смеси состава XF (мольные доли НК); сверху из колонны выходит G кмоль паров, из конденсата которых образуются дистиллят и флегма. Р – количество дистиллята, Хр – состав дистиллята. На орошение колонны возвращается флегма Ф состава Хф = Хр. Внизу колонны удаляется W кмоль остатка состава Xw.
Тогда уравнение материального баланса по потокам:
F + Ф = G + W; так как G = P + Ф, то F + Ф = P + Ф + W, то есть F=P+W.
Материальный баланс по НК: FxF = PxP + WxW.
Исходим из общего для всех массообменных процессов уравнения рабочей линии:
L, G – расходы жидкой и паровой фаз; х, у, хк, ун – концентрация жидкости и пара текущие и на верхнем конце колонны.
Всё считаем в мольных единицах!
Укрепляющая часть колонны. Выразим количество жидкости (флегмы), которая стекает вниз по верхней части колонны : L = Ф = RP, где 
. R – флегмовое число. Флегмовое число равно отношению количества флегмы Ф к количеству дистиллята Р. Количество паров, поднимающихся по укрепляющей. части колонны G=P+Ф=P+RP=P(R+1). Для верха колонны: ун = хp, так как уG = уp = хp и хф = хр, т.есть хк = хр.
|
|
|
Подставим в уравнение:
– уравнение рабочей линии верхней укрепляющей части колонны.
Исчерпывающая часть колонны. Количество жидкости L′ = Ф + F. Обозначим: f = F/P; f – показывает, какое количество питания приходится на 1 кмоль дистиллята.
Количество пара, поднимающегося по исчерпывающей части равно количеству пара поднимающегося по укрепляющей части G = G′ = P(R + 1). Состав пара из кипятильника ун=уw=хw Состав жидкости хк=хw. 
- уравнение рабочей линии исчерпывающей части колонны.
