Материальный баланс ректификационной колонны

Замечание: при расчёте ректификационной колонны количества и составы фаз выражают в мольных величинах, так как мольные теплоты испарения близки по величине, а удельные отличаются (это делается для удобства вывода).

Примем некоторые допущения.

1. Разделяемая смесь подчиняется закону Трутона, согласно которому отношение мольной теплоты испарения или конденсации r к абсолютной температуре кипения T для всех жидкостей равно постоянной величине, то есть

r_см/Т_см = r₁/T₁ = r₂/T₂ = … const

r₁ = r₂ = …, T₁ = T₂ = ….

Отсюда следует, что при конденсации 1-ого моля ВК в колонне испаряется 1 моль НК и количество паров в кмолях, поднимающихся по колонне, постоянно.

2. Состав пара, выходящего из колонны в дефлегматор 3 Y_d, равен составу дистиллята в жидкой и паровой фазе, то есть у _d = х_p = у_p.

3 Состав пара, который поднимается из кипятильника 2 в колонну, равен составу жидкости, поднимающейся в кипятильник y_w=x_w

4. Теплоты смешения компонентов равны нулю. Смесь на разделение поступает при t_кип.

2-ое и 3-е допущения говорят о том, что составы жидкости и пара на концах колонны равны, то есть y_p=x_p и y_w=x_w..

Материальный баланс ректификационной колонны.

В колонну поступает F кмоль исходной смеси состава X_F (мольные доли НК); сверху из колонны выходит G кмоль паров, из конденсата которых образуются дистиллят и флегма. Р – количество дистиллята, Х_р – состав дистиллята. На орошение колонны возвращается флегма Ф состава Х_ф = Х_р. Внизу колонны удаляется W кмоль остатка состава X_w.