ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение числа теоретических тарелок и основные закономерности из "Основы массопередачи Издание 3" На рис. 12 приведена прямая уравнения (П.2), так называемая рабочая линия процесса. Кроме того, на рис. 12 нанесена линия равновесия, проходящая ниже рабочей линии, так как в процессе абсорбции содержание распределяемого компонента в газе больше, чем в жидкости. [c.34] Число таких контактов, или число теоретических тарелок, может быть определено непосредственно графическим построением в пределах заданных концентраций или рассчитано аналитически совместным решением уравнений рабочей линии и линии равновесия. Графическое определение числа теоретических контактов дает наиболее наглядное представление о процессе (рис. 12). [c.35] Решение представленных уравнений выполняется методом последовательных приближений. [c.37] Как следует из таблицы, число теоретических тарелок для различных компонентов не одно и то же, поэтому необходимо принять второе приближение. В качестве второго приближения возьмем Фс = 0,10 и Фс, = 0,95. [c.39] Как следует из таблицы, число теоретических тарелок для различных компонентов практически одинаково, и поэтому расчет можно считать законченным. [c.39] Уравнения рабочих линий ректификационной колонны. [c.40] Количество пара С, поднимающегося по колонне, соответствует количеству образующейся жидкости, поступающей на орошение верхней части колонны ф, и количеству дистиллята С р. [c.40] Уравнение (11.24) устанавливает связь между составом пара и составом жидкости в любом сечении верхней части колонны при заданных значениях орошения (флегмовое число R) и состава дистиллята Хр). Уравнение (11.24) называется уравнением рабочей линии верхней части ректификационной колонны. [c.41] Неопределенным остается значение ординаты, отвечающее составу Хр Выбор этого значения является определяющим для расчета процесса ректификации. Можно представить два крайних положения точки пересечения рабочих линий 1) точка пересечения лежит на диагонали и 2) точка пересечения лежит на кривой равновесия. [c.42] Уравнение (11.36) изпестно в теории дистилляции как уравнение Фенске. Уравнение Фенске используется для определения к. п. д. тарельчатых ректификационных колонн. При этом в колонне разделяют смесь, близкую к идеальной при = оо (колонна работает на себя), и изменяют концентрации в верхней (х ) и в нижней частях колонны (х ). Полученное по уравнению (П.36) число теоретических тарелок делят на число действительных тарелок, имеющихся в испытуемой колонне, и получают к. п. д. колонны. Уравнение Фенске используется также для установления эффективности насадочных и других ректификационных колонн. [c.44] В табл. 2 приведена ориентировочная оценка необходимого числа тарелок при разделении данной смеси с известной относительной летучестью а и разностью температур кипения компонентов АТ. [c.45] Точка пересечения рабочих линий лежит на кривой равновесия. [c.45] В этом случае движущая сила процесса (разность концентраций) будет минимальной, ступени изменения концентраций малы, а число их будет бесконечно большим, так как в углу, при приближении к точке (у у, Xf), лежащей на кривой, можно вписать бесконечно большое число ступеней. Этому положению точки соответствует минимальное флегмовое число, которое непосредственно может быть определено графически (рис. 19). [c.45] Если жидкость подается в колонну при температуре кипения, 7 = 1 и д/(д— - 1) = ОС, т. е. прямая становится вертикальной (на рис. 20 линия аб). [c.46] Таким образом, при фиксированных условиях питания точка пересечения рабочих линий, а соответственно и число теоретических тарелок будут полностью определяться флегмовым числом. Наоборот, при фиксированном флегмовом числе число теоретических тарелок будет полностью определяться условиями питания. Так, например, если питание подается при температуре ниже температуры кипения жидкости, точка пересечения рабочих линий переместится из точки Ь (питание при температуре кипения) в точку В (рис. 20) и соответственно рабочие линии будут для верхней части колонны СВ и для нижней В А, при этом требуемое число тарелок уменьшится. [c.46] Значение 0 лежит в пределах значений а для ключевых компонентов и находится подбором по уравнениям (11.46) или по графику (рис. 23), построенному при д = I в зависимости от соотношения молярных долей в питании легкого и тяжелого ключевых компонентов для различных значений соотношений их летучестей. [c.48] Для случая, когда относительная летучесть изменяется с изменением температуры, можно вычислять величины для приближенно оцененной температуры на тарелке питания, относя рассчитанное минимальное орошение к тарелке. Внешнее орошение затем может быть найдено из теплового баланса. [c.48] Вернуться к основной статье