double arrow

Материальный и тепловой баланс ректификационной колонны


На основе материального баланса процесса производится расчет и подбор оборудования. При установившемся режиме массы потоков остаются неизменными и уравнение материального баланса ректификационной колонны выглядит так

F=D+W,

где- F- сырье,

D –дистиллят,

W –остаток,

Для бинарной смеси по НКК

F×xf=D×yd+W×xw ,

Где xf - доля НКК в сырье,

yd -доля НКК в дистилляте

xw - доля НКК в остатке,

Преобразуем

W=F-D

F×xf= D×yd- (F-D)×xw

F×(xf- xw)=D×( yd- xw)

Потоки колонны и соответствующие концентрации взаимосвязаны и не могут устанавливаться произвольно.

Работа колонны связана с обменом энергии между фазами, В колонне тепло подводится с сырьем и нагревателем и уходит с дистиллятом, остатком и холодильником.

Тепловой баланс ректификационной колонны:

Qf+Qн=Qd+Qw+Qх ,

где Qf –количества тепла вносимого с сырьем,

Qн -количество тепла, вносимого нагревателем,

Qd -количество тепла, уходящего с дистиллятом,

Qw – количество тепла, уносимого с остатком,

Qх -количество тепла, снимаемого холодильником-конденсатором.

При заданных составах и отборах дистиллята и остатка величины Qd и Qw –постоянная величина. Преобразуем предыдущее уравнение:




Qf+( Qн- Qх)= Qd+Qw=const

При неизменной температуре и составе сырья Qf=const, тогда величина ( Qн- Qх) =const

Исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1)Разность между Qd и Qw –постоянная величина

2)При увеличении количества тепла, вносимого с сырьем, необходимо уменьшать нагрев.

Тепловые потоки должны быть увязаны с материальными потоками и качеством получаемых продуктов.







Сейчас читают про: