2.3 Построение X-y диаграммы ( кривой равновесия фаз )
Построение X′-Y′ диаграммы проводим в следующей системе координат: по оси абсцисс откладываем мольные доли НКК в жидкой фазе, а по оси ординат - мольные доли НКК в паровой фазе (от 0 до 1 ). Рекомендуется использовать тот же масштаб, что и при построении изобарных кривых.
Проведем диагональ в квадрате, полученном при построении системы координат, которая соответствует линии равновесия с коэффициентом относительной летучести компонентов, равным 1.
Используя предыдущие расчеты и изобарные кривые, наносим на диаграмме точки, соответствующие X′i и Y′i затем соединяем точки плавной линией.
Кривые представляются на миллиметровой бумаге в масштабе: шкала составов - 250 х250 мм.
2.4 Расчет однократного испарения ( ОИ )
9
На оси абсцисс X-Y диаграммы откладываем значение мольной доли НКК компонента в смеси X′f. Поднимем из этой точки вертикаль до пересечения с диагональю (точка N). Затем на оси абсцисс откладываем отрезок величиной X′f /(1-e), эту точку обозначаем буквой А. Точка А может находиться как внутри, так и за пределами квадрата. Через точки А и N проводим луч до пересечения с кривой равновесия ( точка F). Из точки F проводим вертикальную и горизонтальную линии до пересечения с осями абсцисс и ординат, получаем соответственно точки Х′с и Y′c, отвечающие содержанию НКК в жидкой и паровой фазах сырьевой смеси. Необходимые построения проводим на X′-Y′ диаграмме. Ниже приводится диаграмма с вышеуказанными построениями, она будет использоваться для всех последующих расчетов.
2.5 Определение минимального парового числа
Минимальное паровое число ( П min ) определяется из следующего соотношения:
(14)
где значения Х′с и Y′c берутся с диаграммы.
Реальное паровое число
П=Пmin * z (15)
Рассчитаем величину X по следующей формуле:
(16)
затем откладываем на линии Y=l отрезок величиной 0-Х ( точка Е ).
10
2.6 Расчет числа теоретических тарелок графическим методом
Для определения числа теоретических тарелок нужно построить рабочие линии отпарной и концентрационной секций ректификационной колонны. Их можно построить следующим образом. Из точки пересечения линии, поднятой из точки Xw до диагонали, проводится прямая до точки Е. Таким образом мы получаем рабочую линию отпарной секции колонны. Затем мы отмечаем точку пересечения рабочей линии отпарной секции с линией, проходящей через точки А и F. Через точку пересечения линии, поднятой из точки Yd до диагонали, и вышеуказанную точку проводится вторая прямая - рабочая линия концентрационной секции колонны.
Продлеваем линию Yc-F до пересечения с рабочей линией концентрационной секции, отмечаем точку а. Обозначим точки пересечения линии F-Xc с рабочей линией отпарной секции как в. Соединив точки а и в прямой, получим рабочую линию секции питания, которая в дальнейшем будет использоваться для перехода при расчете числа теоретических тарелок по секциям колонны.
Определение числа теоретических тарелок начинаем с концентрационной секции колонны. Из точки пересечения линии, поднятой из точки Yd до диагонали, начинаем проводить ступенчатые линии, но не между диагональю и кривой равновесия , как было в случае определения минимального числа теоретических тарелок, а между кривой равновесия и рабочей линией концентрационной секции.
Переход к расчету числа тарелок отпарной секции колонны проводим в пределах отрезка а-в ( рабочей линии секции питания ). Для определения числа теоретических тарелок отпарной секции колонны проводим ступенчатые линии между кривой равновесия и рабочей линией этой секции.
11
Расчет заканчиваем при достижении точки пересечения линии, поднятой из точки Xw до диагонали.
Расчет можно проводить, начиная с отпарной секции колонны.