14.6. Об'єкт управління.

Схема ректифікаційної установки.

1. - ректифікаційна колона; 2 - підігрівник потоку живлення;

1. - кип'ятильник; 4 - конденсатор (дефлегматор); 5 - флегмова ємність.

Рис. 8.

14.7. Опис установки.

Об'єкт управління - ректифікаційна установка для виділення з вихідної рідкої суміші цільового компонента в складі дистиляту.

119

Процес масопередачі відбувається на тарілках зміцнювальної (верхньої) і вичерпної (нижньої) частин колони в результаті взаємодії рідкої й парової фаз, що рухаються в колоні протитечією.

Рушійна сила - різниця між рівноважною й робочою концентраціями цільового компонента в рідкій або паровій фазі: і відповідно.

Робота установки.

Вихідна суміш G_п (G_xf) нагрівається в підігрівнику потоку живлення 2 до температури кипіння θ_п⁰ і подається в колону 1 на тарілку харчування (i=f).

Вихідна суміш стікає по тарілках нижньої частини колони у вигляді рідинного потоку G_x у куб колони, беручи участь у масообмінному процесі з паровим потоком G_y.

З куба колони виводиться кубовий продукт G_куб. Частина кубового продукту подається в кип'ятильник 3, де випаровується з утворенням парового потоку G_y0 , що подається в низ колони.

Паровий потік піднімається нагору колони, контактуючи з рідким потоком і збагачуючись цільовим компонентом.

Збагачений цільовим компонентом паровий потік G_yn виводиться з верху колони й подається в дефлегматор 4, де конденсується.

Конденсат збирається у флегмовій ємності 5. Зі збірника флегми відбирається два потоки:

• потік дистиляту G_д - цільовий продукт;

• потік флегми G_фл - рідка фаза, використовувана для зрошення верху колони.

Показник ефективності процесу с_д - концентрація дистиляту.

Ціль управління процесом - забезпечення сд. =с_д^зд_.

Лекція 15. Автоматизація процесу ректифікації (ч.2).

15.1. Структурна схема ректифікаційної установки.

15.2. Математичний опис низу колони.

15.2.1. Структурна схема куба і кип'ятильника.

15.2.2. Тепловий баланс низу колони ( _н =  ₀).

15.2.3. Матеріальний баланс по всій речовині.

120

15.2.4. Матеріальний баланс по легколетучому компоненті.

15.2.5. Інформаційна схема низу колони.

15.3. Математичний опис верху колони.

15.3.1.Структурна схема дефлегматора із флегмовою ємністю.

15.3.2.Матеріальний баланс по всій речовині.

15.3.3.Матеріальний баланс по цільовому компоненту.

15.3.4.Тепловий баланс верху колони ( _в = _н).

15.3.5. Баланс по паровій фазі.

15.3.6. Інформаційна схема верху колони.

15.4. Математичний опис підігрівача потоку живлення.

15.4.1.Тепловий баланс.

15.4.2.Інформаційна схема підігрівача потоку живлення як об'єкта управління п0 .

15.5. Типова схема автоматизації процесу ректифікації.

15.6.Типове рішення автоматизації процесу ректифікації.