ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рабочий процесс в ректификационной колонне из "Ректификация разбавленных растворов" Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42] Принципиальная схема полной ректификационной установки непрерывного действия приведена на рис. П-1. В колонне 1 происходит увеличение концентрации более летучего компонента от до хр, поэтому колонна называется укрепляющей по более летучему или исчерпывающей (отгонной) по менее летучему компоненту. В колонне 2 происходит уменьшение концентрации лету чего компонента и она называется концентрирующей по менее летучему компоненту и исчерпывающей (отгонной) по летучему компоненту. Установка для ректификации может включать только одну из названных колонн, но наличие в схеме куба и конденсатора обязательно. [c.42] И предполагая, что теплосодержание фаз может быть выражено как аддитивная функция их состава, нетрудно показать, что для произвольно взятых двух соседних ступеней разделения г и г -f- 1 в адиабатических условиях GJGi + i = Гг + i/r,-, где G ж L — потоки пара и жидкости г — теплота испарения индекс соответствует номеру ступени. [c.44] Когда коэффициент разделения мало отличается от единицы, К представляет собой большое число, и тогда удобнее пользоваться величиной Я (точнее, Л—1). При изложении методики расчета и анализа процесса ректификации в настояш ем труде будет использоваться величина Я. [c.45] Это уравнение связывает составы текуш их навстречу друг другу нара и жидкости в любом сечении колонны, концентрирующей по летучему компоненту, и носит название уравнения рабочей линии. [c.45] Таким образом, в колонне, концентрирующей по менее летучему компоненту, отношение потоков Я 1 и в пределе при 5 = 0 (безотборный режим) Я = 1. [c.45] При выводе приведенных соотношений предполагалось, что питающий поток Lq вводится в колонну подогретым до температуры кипения и в то сечение, где состав флегмы равен составу питания х . [c.47] При Я = onst уравнения рабочих линий (П-14) и (11-21) в координатах у—х представляют собой уравнения прямых с тангенсом угла наклона, соответственно, 1/Я и 1/Я, пересекающих диагональ в точках с абсциссами хряхвя. пересекающихся друг с другом в точке с абсциссой Xq (рис. П-2, а). Если состав пара и жидкости выражать через содержание менее летучего компонента у = —У и = 1—х, то диаграмма будет иметь вид, изображенный на рис. П-2, б. [c.47] Если колонна работает без отбора (с полным возвратом флегмы) Я = Я = 1, уравнения рабочей линии приобретают вид = Xiy что означает равенство составов пара и жидкости в любом данном сечении колонны (напомним, что индексы состава пара г 1 и состава жидкости i относятся к одному и тому же сечению). В этом случае рабочая линия в диаграмме у—х совпадает с диагональю. [c.47] Вернуться к основной статье