77) Колонна ректификации.Укрепляющая часть колонны.Флегмовое число.Ур-е рабочей линии колонны.
Ректификационная колонна— цилиндрический вертикальный сосуд постоянного или переменного сечения, оснащенный внутренними тепло- и массообменными устройствами и вспомогательными узлами, предназначенный для разделения жидких смесей на фракции, каждая из которых содержит вещества с близкой температурой кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр, внутри которого располагаются контактные устройства — тарелки или насадки. Соответственно различают ректификационные колонны тарельчатые и насадочные. Вспомогательные узлы предназначены для ввода, распределения и аккумулирования (сбора) жидкости и пара. Нагреваемая жидкая смесь поступает из контейнера в ректификационную колонну, где «легкие» фракции (продукты, имеющие более низкую температуру кипения) концентрируются в верхней части колонны, а «тяжелые» (продукты, имеющие более высокую температуру кипения) — в нижней. Ректификационная колонна, в верхней части которой давление близко к атмосферному, называется атмосферной колонной. В вакуумных колоннах промышленного назначения используется низкое абсолютное давление в верхней части колонны — как правило, 1,87—2,4 КПа и менее.
Ректификационные колонны применяются в процессах дистилляции, экстрактивной ректификации, экстракции жидкостей, теплообмена между паром и жидкостью и в других процессах
Колонна для непрерывной ректификации состоит из 2 частей:нижней или исчерпывающей части,и верхней или укрепляющей частиВ нижей части происходит удаление легкокипящего компонента на смеси.В верхней,называемой также ректефикационной,происходит обогащение смеси легкокипящим компонентом.
R=
-флегмовое число,представляющее собой
отношение количества флегмы к количеству
дистиллята.
Уравнение рабочей линии:
Где
–tg
a=A-тангенс
угла наклона раб линии к оси абсцисс,а
=В-отрезок,отсекаемый раб линией на оси
ординат.
78)Истощающая часть ректификационной установки
Количество орошающей жидкости L’ в этой части колонны больше количества флегмы Ф,стекающей по укрепляющей части на количество исходной смеси,поступающей на питающую тарелку.если обозачить количество питания ,приходящегося на 1кмоль дистиллята через f=F/P, то F=Pf и кол-во жидкости ,стекающей по исчерпающей поверхности колонны составит:
L’=Ф+F=PR+Pf=P(R+f)
Кол-во пара,проходящего через нижнюю часть колонны,равно кол-ву пара,подмающегося по верхней ее части,следовательно:
G’=G=P(R+1)
Ур-е рабочей линии исчерпывающей части колонны:
Где
-тангенс угла наклона раб линии к оси
ординат,
- отрезок,отсекаемый рабочей линией на
оси абсцисс
79)Флегмовое число. Его расчёт и анализ
R=Ф/P -флегмовое число,представляющее собой отношение количества флегмы к количеству дистиллята.
При заданном составе дистиллята xp величина отрезка В,отсекаемого рабочей линией укрепляющей части колонны на оси ординат,зависит только от флегмового числа R, т.к. В= .С уменьшением R отрезок В увеличивается.
Минимальное флегмовое число:
Bmax=
Действительное флегмовое число(от нее зависят капитальные затраты и эксплуатации расходы на ректификацию).В связи со сложностью расчета Rопт выбор действительного флегмового числа Rд часто производят приближенно.Так,при расчетах задаются отношением Rд к Rmin.Это отношение носит название коэффициента избытка флегмы :
