Rektifikatsiya jarayonining moddiy va issiqlik balanslari
Jarayonning prinsipial sxemasi asosida rektifikatsiyaning moddiy va issiqlik balanslari tuziladi (12.6-rasm). rektifikatsion kolonnaga uzatilgan boshlang’ich eritma distillyat va kub qoldig’iga ajratiladi.
Kolonnadan chiqayitgan bug’lar deflegmator 4 da kondensatsiyalanadi va ajratuvchi idish 3 ga tushadi. Bu yerda suyuqlik ikki qismga, ya’ni flegma Φ va distillyatga ajratiladi. Flegma kolonnada purkatilish uchun yo’naltiriladi.
Jarayon moddiy balansi ushbu ko’rinishga ega:
(12.1)
Kolonnadan chiqayotgan bug’lar deflegmator 4 da kondensatsiyalanadi va ajratuvchi idish 3 ga tushadi. Bu yerda suyuqlik ikki qismga, ya’ni flegma Ф va distillyatga ajratiladi. Flegma kolonnada purkatilish uchun yo’naltiriladi.
Jarayon moddiy balansi ushbu ko’rinishga ega:
(12.2)
Yengil uchuvchan komponent bo’yicha esa:
(12.3)
bu yerda Gf, Gd, Gw – boshlang’ich eritma, distillyat va kub qoldig’I massalari, kmol; xf, xd, xw – boshlang’ich eritma, distillyat va kub qoldiqlaridagi yengil uchuvchan komponentning konsentratsiyalari, mol ulushlar.
(12.2) va (12.3) tenglamalardan distillyat va kub qoldig’ining massalari aniqlanadi:
(12.4)
(12.5)
Boshlang’ich eritma, kub qoldig’i va flegmalarning 1 kmol distillyatga nisbatlarini quyidagicha belgilab olamiz:
Flegma miqdorining distillyat miqdoriga nisbati flegma soni deb nomlanadi.
Rektifikatsion kolonnaning ta’minlash tarelkasi uni 2 ga ajratadi: yuqori va pastgi qismlarga.
Umumiy tenglama asosida kolonnaning yuqori va pastki qismlari uchun moddiy balans tenglamalarini tuzamiz:
(12.6)
bu yerda L == R·Gd – kolonna yuqori qismida oqib tushayotgan suyuqlik miqdori.
Kolonna bo’ylab yuqoriga ko’tarilayotgan bug’ miqdori:
(12.7)
Kolonnaning yuqori qismi uchun:
(12.8)
Pastki qismi uchun:
(12.9)
Konsentratsiyalari x, y bo’lgan kolonna yuqori qismining istalgan ko’ndalang kesimi va konsentratsiyalari xd, yd bo’lgan kolonnaning yuqori qismi uchun (12.8) tenglamani yozamiz: (xd = yd deb qabul qilingan holda).
Bundan
(12.10)
Konsentratsiyasi x, y bo’lgan kolonnaning pastki qismi va konsentratsiyalari xw, ywbo’lgan kubning istalgan ko’ndalang kesimi uchun, xw = ywni hisobga olib (12.9) tenglamani yozamiz:
yoki
(12.11)
Ko’rinib turibdiki, (12.10) va (12.11) tenglamalar to’g’ri chiziqni ifodalaydi. (12.10) tenglamadagi R/(R+1) = tgα – ishchi chiziqning abssissa o’qiga og’ish burchagi tangensi xd/(R+1) = B chiziq y – x diagramma ordinata o’qida ajratgan kesmasi (12.7-rasm).
Do'stlaringiz bilan baham: |