ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные методы расчета числа теоретических тарелок и флегмового числа из "Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки Изд.3" ОР К — пштя равновесия фаз ЛВ —линия фазового состояния сырья СО — рабочая линяя концентрационной части колонны WE — рабочая линия отгонной части колонны МЫ — рабочая линия секции питания ВР и Р — рабочие линии концентрационной и отгонной частей колонны при минимальном флегмовом числе. [c.239] Для получения заданной степени разделения исходной смеси требуется определенное число теоретических тарелок. [c.239] При ректификации бинарных смесей применяются следующие виды расчета. [c.239] Построение числа теоретических тарелок начинают от точек О или и7 соответственно для концентрационной и отгонной частей колонны. [c.240] Переход расчета от концентрационной к отгонной части колонны пояснен на рис. П1-9. Получаемое при таком построении число вертикальных или горизонтальных отрезков между линией равновесия и рабочей линией и есть число теоретических тарелок, необходимых для заданного разделения. [c.240] В литературе этот метод известен как метод Мак-К эба и Тиле. [c.240] При увеличении флегмового (парового) числа рабочие линии обеих частей колонны, поворачиваются вокруг точек О и и в пределе, т. е. при 7 — -оо и Р—коо (Ф —н1), сольются с диагональю диаграммы X—у. в этом случае получаем минимальное число теоретических тарелок в колонне Л мип- При постоянном коэффициенте относительной летучести компонентов а расчет Л мин может быть выполнен по уравнению (Ш,61). [c.240] В случае уменьшения флегмового (парового) числа до некоторой минимальной величины = н и Р = Рмин (Ф = Фмин) процесс ректификации с-заданной четкостью деления будет возможен только при бесконечно большом числе. теоретических тарелок N— 00. Этот случай реализуется, когда встречающиеся на одном уровне потоки пара и жидкости находятся в равновесии, начиная с сечения ввода сырья. [c.240] Величины минимальных флегмового и парового чисел можно получить из уравнений (П1,11)—(111,13) при у—у - и х=хр, т. е. [c.240] Рабочее флегмовое (паровое) число должно заключаться в следующих пределах Фмин Ф 1, Рмин оо и Рмин Р °о. [c.240] Если мольные теплоты испарения разделяемых компонентов неодинаковы, рабочая линия не будет прямой. В этом случае для построения точек рабочих линий можно использовать энтальпийную диаграмму (рис. 111-10), на которой рабочие линии представляют собой семейство прямых, проходящих через точки I) и [см. уравнения (111,44) и (П1,45)]. [c.240] Графический метод расчета достаточно прост и нагляден, однако он обеспечивает относительно небольшую точность расчета, особенно при большом числе теоретических тарелок. [c.240] Метод расчета от тарелки к тарелке . Этот метод предполагает последовательный расчет составов паров и жидкости на тарелках колонны с использованием уравнений равновесия, рабочей линии и теплового баланса для каждого сечения колонны. [c.240] Для определения температур равновесных паров и жидкости, покидающих данную контактную ступень, можно использовать изобарные температурные кривые. [c.241] Переходя от одной контактной ступени к другой и используя уравнения (П1,44) — (П1,45) и равновесия, получают необходимое число теоретических тарелок. Одновременно определяют потоки пара и жидкости и их температуры в соответствующих сечениях колонны. [c.241] Этот метод свободен от ряда упрощающих допущений (постоянство потоков пара и жидкости по высоте колонны, неизменный коэффициент относительной летучести и т. п.), обычно присущих другим методам. Поэтому при анализе результатов расчета другими методами метод расчета от тарелки к тарелке обычно рассматривают как эталонный. [c.241] Аналитический метод. В тех случаях, когда для каждой части колонны можно использовать средний коэффициент относительной летучести а и принять неизменными потоки жидкости и пара по высоте, предпочтение следует отдать аналитическим методам, дающим возможность представить связь между всеми параметрами ректификации в форме уравнения. [c.241] Линии / — рабочая 2 — равновесная 3 — кинетическая. [c.242] Величина к. П. д. Мерфри определяет положение кинетической линии на диаграмме х—у (см. рис. 111-11). [c.242] При расчете числа теоретических тарелок (Ему—1, Nф==N) для нахождения величины приведенной относительной летучести используют уравнение (111,55), так как в этом случае ао= . Аналитический метод расчета особенно эффективен при разделении смесей с низкой относительной летучестью, когда требуется большое число тарелок и высокая точность расчетов. [c.243] Вернуться к основной статье