ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет процесса ректификации в простых колоннах из "Многокомпонентная ректификация" Для того чтобы двухфазная мпогокомпонентная система находилась в состоянии равновесия, температуры и давления в обеих фазах должны быть одинаковы. Если две фазы будут в равновесии, одностороннего перехода вещества из одной фазы в другую (или изменения состава) не наблюдается. В такой системе пар находится при температуре точки росы, а жидкость в равновесии с паром — при температуре кипения, причем это одна и та же температура. Поэтому при проведении последующих расчетов термин температура кипения и температура точки росы применяется в следующих случаях если температура равновесия рассчитывается на основе состава жидкой фазы, то ее называют температурой кипения, а если на основе состава пара — температурой точки росы. [c.24] Прпмененпе способа Нью- Рпс. П-2. Применение способа Ньютона к расчету температуры кипения. тона к расчету температуры кппенпя. [c.26] Если несколько последовательных приближений дают Г Г . то это значит, что температура кипения предположительно ниже ниншего предела . Аналогично, если указанное явление наблюдается заданное количество раз, то за температуру кипения можно принимать температуру, равную . [c.27] Температуру точки росы можно определить при помощи способа Ньютона или интерполированием, аналогично тому, как выше определялись температуры кипения. [c.27] Если относительные летучести не зависят от температуры, то значение К , отвечающее заданному ряду значений х. или рассчитывают соответственно по уравнениям (11,13 и 11,15). Температуру, при которой получается рассчитанное значение К , легко найти по графику зависимости й ,, от температуры или при помощи аналитической зависимости Т как функции (по полиному). [c.28] Расчет температуры кипения и точки росы соответственно по уравнениям (И,17) и (П,19) проводят так же, как было описано при решении уравнения (П,2). [c.29] Применение способа интерполирования при расчете температур кипения и точки росы через относительные летучести связано с меньшим объемом программирования, чем в случае применения способа Ньютона. [c.29] Однофазный легкий компонент определяют как компонент, который присутствует только в паровой фазе. Константа фазового равновесия данного компонента К = (х . Однофазный легкий компонент называют также инертным или неконденсирующимся газом. Компонент, присутствующий только в жидкой фазе, является однофазным тяжелым компонентом и обозначается индексом Н. [c.29] Когда однофазные легкие и тяжелые компоненты находятся в соответствующих фазах системы в состоянии равновесия, расчет температуры системы проводится аналогично ранее описанному. Температуру кипения вычисляют по уравнению (11,22), которое выводится следующим образом. [c.29] Стремление к большей точности расчета может привести к резкому увеличению числа приближений. [c.30] Установление паро-жидкостного равновесия соответствует обогащению многокомпонентной смеси, достигаемому на одной равновесной ступени. При этом смесь, состоящая из легких и тяжелых компонентов, можно разделить на паровую и жидкую части, что наблюдается при поступлении питания в ректификационную колонну. [c.30] Другой способ заключается в сравнении температур и р.. Это требует предварительного определения температур кипения и точки росы для состава питания, рассчитываемых путем нахождения таких значений Т, при которых соответственно /(Т)=ОиР(Г)= 0. [c.31] Если а( 117, принято в качестве первого допускаемого значения корня то, применяя способ Ньютона, получают корень г з О, так как О Р (Ф) О и р (ф) 0. [c.33] На ряс. П-З показаны также графики функции р (ф) для случаев, когда 7 . и . [c.33] Определение 1]) способом Ньютона иллюстрирует следующий численный пример. [c.33] Следует ука,чать, что уравнение (П,34) можно решить также способом интерполирования. Изучение графика р (ф) показывает, что получаемая при этом способе сходимость к искомому корню об( спечивается, если первые два значения ф (применявшиеся для начала интерполирования) дают положительные значения для р (ф). Величина г з = 1 удовлетворяет этому условию и принимается в качестве первого (ф ) значения ф. [c.34] Второе значение ф выбирают следующим образом. Произвольно берут какую-либо величину ф = лежащую между ф = О и ф = 1. Если р ( ф) 0, то исследуется значение г з, равное (1 + l J)/2. Величины ф, близкие к 1, проверяются до тех пор, пока не будет найдено значение фа, прн котором р (ф) 0. Применение значений г )1 и 1з2 позволяет определить улучшенное значение г 1., по формуле интерполирования [см. уравнение (1,17)]. [c.34] Буквой ф обозначено отношение V lf- В этом случае задача сводится к нахождению положительного значения, т. е. Ч 0, прп котором Р (Ч ) 0. Для значений F, лежащих в интервале функция Я (Ф) аналогична показанной на рис. П-З для р ( ф). При применении способа Ньютона для решения уравнения (11,37), когда Р ( i ) = О, сходимость к искомому положительному корню обеспечивается в том случае, если начальное значение W - 1. [c.35] Вернуться к основной статье