Материальный баланс ректификационной колонны

F=D+W – мат.баланс для всей колонны

- мат.баланс по НКК

- доля отбора.

Расчет минимальных флегмовых и паровых чисел

1) Заданный состав ректификата может быть получен при изменении потока флегмы от min до max величины.

< < - условие нормального протекания процесса ректификации, где - концентрация паров, поднимающихся с верхней тарелки отгонной части колонны; - состав пара, поступающего из секции питания в концентрационную часть колонны; - концентрация НКК в паровой части сырья.

П ри ↓ потока флегмы → раб.линия DB → DB’→ , , →lim → раб.линия DEB’ соответствует режиму минимального орошения.

Выше DEB’ нельзя т.к нарушается условие.

.

2) Состав остатка может быть получен при изменении потока паров от min до max величины.

> > - условие нормального протекания процесса ректификации, где - концентрация жидкости, стекающей с нижней тарелки отгонной части колонны; - состав жидкости, поступающей из секции питания в нижнюю часть колонны; - концентрация НКК в жидкой части сырья.

При ↓ потока паров → раб.линия WC → WC’→ → lim .

G/W – масса потока паров → lim (G/W)min→ раб.линия → WHC’, не нарушая условие.

Уравнение рабочей линии верхней части колонны

(1) – мат.баланс всей колонны.

(2) – мат.баланс по НКК.

Уравнения (1) и (2) устанавливают зависимость между массами и составами паров и жидкости, проходящих через одно и тоже сечение. Из уравнений следует, что масса потоков паров G равна массе потоков ректификата D и флегмы g, а следовательно масса НКК в парах равна массе НКК в ректификате и флегме . Подставив уравнение (1) в (2) получим:

(3);

Разделим урав (3) на D и пусть

- уравнение рабочей линии. Устанавливает связь между составами встречных потоков пара и жидкости в произвольном сечении колонны. R – флегмовое число.

Выявим характерные точки, через которые проходит рабочая линия: - т.D. Положение этой точки зависит от состава ректификата .

- т.В. Положении этой точки зависит от состава ректификата и от R, а следовательно от g. При ↑R → т.В перемещается вниз, при R→ → т.В перемещается в начало координат.

Рабочая линия BD и кривая равновесия фаз OEA дают зависимость между содержанием НКК в жидкости и парах.

КРФ связывает концентрации равновесных жидкой и паровой фаз, покидающих теор.тарелку → любая точка на КРФ (т.Е) характеризует жидкость , стекающую с n-тарелки и равновесный пар , покидающий тарелку. Рабочая линия связывает неравновесные жидкую и паровую фазы и каждая точка на РЛ (т.E’) характеризует жидкость , стекающей на данную n-тарелку и пар , поднимающийся с данной тарелки.