39. Уравнение рабочей линии для нижней части колонны
(1)
– мат.баланс всей колонны.
(2)
– мат.баланс по НКК.
Из
уравнений следует, что масса флегмы g
равна сумме масс остатка W
и паров G,
а масса НКК во флегме равна массе НКК
в остатке
и парах. Подставив уравнение (1) в (2)
получим:
(3);
Разделим
урав (3) на W
и пусть
-
уравнение рабочей линии. Устанавливает
зависимость между концентрациями
встречных потоков пара и жидкости в
произвольном сечении колонны. П –
паровое число.
Выявим
характерные точки, через которые
проходит рабочая линия:
- т.W.
Положение этой точки не зависит от
потока флегмы и паров.
-
т.M.
Положении этой точки зависит от П. При
↑П → т.M
перемещается влево, при П→
→
РЛ сольется с диагональю.
Любая точка на КРФ (т.Е) связывает состав жидкости , стекающей 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.
для всей нижней части колонны
40. Внутреннее и внешнее флегмовое число
1)
Это отношение масс потоков флегмы и
паров:
Используется для того, чтобы привести уравнение рабочей линии для верхней и нижней части колонны к общему виду.
Рассмотрим верхнюю часть колонны:
-
общий вид уравнения для верхней части
колонны.
Т.к
G
g
→ Ф
1.
Рассмотрим нижнюю часть колонны
-
общий вид уравнения для нижней части
колонны.
Т.к g G → Ф 1.
При Ф=1 – режим с бесконечными флегмовым и паровым числом.
2) Связь между Ф и R:
для
нижней части колонны
,
.
.
,
.
41. Тепловой баланс ректификационной колонны
При проведении процесса ректификации происходит обмен тепловой энергией между контактирующими паровой и жидкой фазами.
-
тепловой баланс колонны
,
где
- тепло, вносимое сырьем;
-
тепло, подводимое в низ колонны через
кипятильник.
;
,
где
-
тепло, отводимое из колонны парами
ректификата;
-
тепло, отводимое из колонны жидким
остатком;
-
тепло, отнимаемое потоком хладагента
на верху колонны для образования флегмы.
=
;
=
;
=
-
тепловой баланс колонны.
→
-
тепловой баланс.
-уравнение
прямой, проходящей через 3 т-ки:
,
- приведенная энтальпия остатка.
;
,
- приведенная энтальпия ректификата.
При заданном составе ректификата ордината точки Р зависит от тепла
,
отводимого на верху колонны. При ↑
→Р=
,
а при ↓
→Р=
.
При
заданном составе остатка
ордината точки P’
зависит от тепла
,
подводимого в низ колонны.
При
↑
→P’=
,
а при ↓
→P’=
.
т.F определяется составом сырья и его энтальпией, но всегда лежит на PP’
42. Тепловой баланс верхней части колонны
.
,
.
;
.
- уравнение
прямой, проходящей через 3 точки
,
,
При заданном составе ректификата ордината точки Р зависит от тепла , отводимого на верху колонны. При ↑ →Р= , а при ↓ →Р= .
т. g и G характеризуют составы и энтальпии встречных неравновесных потоков, относящихся к одному произвольному сечению. Каждому сечению соответствует своя рабочая линия. Уравнение позволяет определить поток орошения в любом сечении верхней части колонны.
Полюс соответствует режиму минимального орошения → ЧТТ → .